多片钢板弹簧建模及悬架性能仿真.pdf

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1、第50卷第12期V01．50No．12农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERING2012年12月December2012doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2012．12．009多片钢板弹簧建模及悬架性能仿真李小龙，赵又群，王健，季昊成(210016江苏省南京市南京航空航天大学能源与动力学院车辆工程系)[摘要】多片钢板弹簧是重型商用车非独立悬架中力学性能比较复杂的弹性元件，兼起导向和减震的作用。采用动力学分析软件ADAMS中板簧工具箱建立多片钢板弹簧三维模型，

2、得到钢板弹簧剐度曲线，对比理论设计值，验证所建立板簧模型的正确性。在钢板弹簧模型的基础上，建立钢板弹簧悬架仿真试验台模型，进行双轮同向和反向跳动悬架性能仿真试验，得到悬架的刚度性能曲线，为钢板弹簧悬架的优化设计提供参考。[关键词】多片钢板弹簧；ADAMS；板簧工具箱；钢板弹簧悬架[中图分类号]U463[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2012)12—0031—03Multi-pieceLeafSpringModelingandSuspensionPerformanceSimulationLIXiao-long，ZHAOYo

3、u-qun，WANGJian，jIHao-cheng(DepartmentofVehicleEngineering，CoHegeofEnergyandPowerEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，NanjingCity，JiangsuProvince210016，China)[Abstract]Themulti-pieceleafspringisanelasticcomponentwithcomplexmechanicalpropertiesinnon-in

4、dependentsuspensionofheavycommercialvehiclesandplaystheroleoforientationanddamping．TheleafspringtoolkitinADAMSisusedtocreateathree—dimensionalmodelofmulti—pieceleafspring，andthenthestiffnesscurveoftheleafspringisgot．Bycomparingthetheoreticaldesignvalue，thecorrectnessofth

5、eleafspringmodelisverified．Onthisbasis，thesuspensionmodeltodothesimulationofparallelwheelanalysisandoppositelwheelanalysisisestablished，thenthesuspensionstiffnessperformancecurveisgeneratedtoprovideareferencefortheoptimizationdesignoftheleafspringsuspension．[Keywords]mul

6、ti—pieceleafspring；ADAMS；leafspringtoolkit；leafspringsuspension0前言随着人们对汽车的要求越来越高．在保证经济性和动力性的同时。也要求有良好的操纵稳定性和行驶平顺性。而悬架作为现代汽车的重要总成之一，在保证汽车行驶平顺性、操纵稳定性等多种使用性能上更发挥着不可替代的作用【11。重型商用汽车悬架一般采用多片板簧叠加的结构，因其受力、变形情况复杂，且钢板弹簧片数较多，所以建模是设计优化过程中一大难点。近年来有王其东等人建立了简单板簧模型．添加约束后通过无质量块施力近似模拟了其受力

7、过程，在一定程度上实现了钢板弹簧动特性仿真[21。同时，也有其他学者进行了钢板弹簧多体动力学建模与仿真的研究13-63。参考相关内容。钢板弹簧建模方法主要有柔性体建模法[71、离散梁单元建模法嘲、三连杆建模法嘲等。这些方法整个建模过程流程比较长，费时费力，效率相对比较低，且模拟真实性不高，设计人员浪费太多的时间在板簧建模的前处理工作中。本文用2011年新开收稿日期：2012—1l-01收稿日期：2012—11-12发的ADAMS板簧工具箱建立高质量的多片钢板弹簧模型，能够方便、快速地修改系统参数，高效地进行仿真试验。从而把更多的时间和精

8、力投入到研究设计方案的合理性。1板簧工具箱建模原理板簧工具箱将板簧离散成用户定义数目的小构件．每个构件之间利用Adams中的柔性梁连接，梁单元的特性由指定的宽度和厚度计算得到。柔性梁是一个无重量的相同截面的