刘 娟,匡 兵,段君伟,杨雪康,罗 贤

基于Hyper Works的板簧支架有限元分析

刘 娟1,匡 兵1,段君伟1,杨雪康1,罗 贤2

(1.桂林电子科技大学机电工程学院,广西桂林 541004; 2.广西南宁市马山县机关事务管理局,南宁 530600)

为提高板簧支架的承载能力,通过CATIA V5软件实现对板簧前支架的参数化建模,将三维模型导入到CAE分析软件Hyper Works中,分析板簧支架在2种极限工况下的位移分布和应力分布,计算客车在颠簸路面和紧急制动2种极限工况下的最大载荷。研究结果表明,极限工况下和静态工况下的最大应力区是一致的,均出现在支架盖与固定板的连接处以及最上端2个固定螺栓处,有限元分析得到的最大应力分布和大小与理论计算结果有较好的吻合。

板簧支架;有限元分析;静刚度特性;极限工况

钢板弹簧是汽车悬架系统中重要的支承零件[1],起着保证汽车行驶平顺性和操纵稳定性的作用。汽车板簧不仅通过支架承受汽车装载负荷和车身的自重(垂直载荷),而且还传递汽车满载情况下的驱动力或制动力(横向载荷)[2],因此,研究用于联接板簧主体与车架的支架的设计具有重要意义。

目前,板簧支架的强度计算还没有规范的方法[3]。随着现代汽车工业的发展,对板簧支架的设计水平及研发效率的要求不断提高,迫切需要企业的设计生产更加高效化、智能化。为此,采用有限元分析方法,根据板簧支架的材料属性和几何结构,利用有CAE软件Hyper Works12.0建立板簧支架的有限元分析模型,对其强度、静刚度进行分析计算,同时研究板簧支架在颠簸路面和紧急制动2种工况下的动刚度特性,为板簧支架的可靠设计、预知易疲劳破坏部位提供依据。……