后悬架板簧非线性动力学仿真.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.20.036后悬架板簧非线性动力学仿真11,2谢亮，朱小龙（1.重庆三峡医药高等专科学校药学系，重庆404120；2.重庆市抗肿瘤天然药物工程技术研究中心，重庆404120）摘要：针对静强度分析难以准确模拟钢板弹簧后悬架板簧各片之间的动力接触问题，文章以某车型钢板弹簧后悬架为例，在起跳工况下，运用非线性动力学仿真模拟板簧在动载荷持续0.02s下的应力状况。分析结果表明，非线性动力学分析能够准确的模拟板簧的接触过程，并得到板簧的最大应力值及其变化规律，为改进板簧结构设计

2、提供科学依据。关键词：钢板弹簧；有限元；非线性；动力学仿真中图分类号：TH131.3文献标识码：A文章编号：1671-7988(2017)20-102-03NonlinearDynamicsSimulationforLeafSpringofRearSuspension11,2XieLiang,ZhuXiaolong(1.ChongqingThreeGorgesMedicalCollegeDepartofPharmacy,Chongqing404120;2.ChongqingEngineeringResearchCenterofA

3、ntitumorNaturalDrugs.,Chongqing404120)Abstract:Forthestaticstrengthanalysis,itisdifficulttoaccuratelysimulatethecontactproblemsbetweeneachpieceoftheleafspringforrearsuspension.Thispapertakesavehiclerearleafspringsuspensionforexample,inthetake-offconditions,theuseofno

4、nlineardynamicstosimulatetheleafspringsunderdynamicloadstressconditionofcontinued0.02s.Theresultsshowthatnonlineardynamicanalysisprocesscanaccuratelysimulatethecontactleafsprings,andgetthemaximumstressvalueanditsvariationoftheleafspring.Scientificevidenceisprovidedto

5、thestructureoftheleafspringdesignimprovements.Keywords:Leaf-spring;FEM;Nonlinear;DynamicsimulationCLCNO.:TH131.3DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)20-102-03两端弯成卷耳状，卷耳内装有弹簧销与固定在车架上的支架前言或吊耳作铰接连接。钢板弹簧各片之间通过中心螺栓连接起来，钢板弹簧工作时靠各片之间的摩擦来衰减车身的振动和钢板弹簧后悬架是汽车悬架的一种，在大客车和货车上[1-

6、2]车轮来自路面的冲击力。应用广泛，板簧是其弹性元件，其功用是缓和不平路面对车目前对钢板弹簧的有限元计算都是集中在静强度计算，身造成的冲击。板簧是由若干长度不一、宽度相等的合金钢很难精确的模拟出板簧各片之间的动力接触问题，本文以某弹簧片叠加而成的近似等强度弹性梁，最上面的称为主片，款MPV后悬架钢板弹簧为例，运用Pro/e软件建立其三维模作者简介：谢亮（1989-）本科，助教，主要从事机械零部件设计制型，导入有限元前处理软件Hypermesh中对其进行网格划分、造方面的研究，重庆万州重庆三峡医药高等专科学校药学系。赋予材料属性，

7、利用大型非线性有限元软件ABAQUS/[3-4]基金项目：2016苗圃工程校级课题-钢板弹簧式后悬架整体结构强Explicit对其进行非线性动力学分析。度分析方法（2016mpxz24）。2017年第20期谢亮等：后悬架板簧非线性动力学仿真1031钢板弹簧有限元运动方程由于单元节点位移的变分是任意取的，故得到动态中单元的运动方程式为：有限元运动方程的建立基于动态问题的变分原理，即[5-6]Hamilton原理，这一原理中的拉格朗日泛函定义为：（13）（1）以单元的运动方程式为基础进行组合及叠加，得到结构式中：T为物体的动能；U为

8、物体的应变能；Wd为阻尼整体的运动方程式：力势能；We为外力势能；（14）（2）式中：{δs}为结构整体所有节点位移的列向量；为结（3）构整体所有节点位移对时间一阶导数的列向量；为结构整体所有节点位移对时间二阶导数的列向量；[M]为结构整体的（4）质量矩阵；[C