张永生

基于ANSYS软件对某汽车板簧吊耳支架拓扑优化设计

张永生

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

在商用汽车汽车悬架中，板簧支架是汽车上支撑钢板弹簧的重要部件，需要承受巨大的交变载荷，属于关键承载元件。文章介绍了一种基于ANSYS等CAE软件对板簧吊耳支架进行有限元分析，结合新型材料，进行拓扑优化设计的方法。

板簧吊耳支架；有限元分析；优化设计

引言

板簧支架是商用汽车悬架系统连接弹性元件与车架的部件，是悬架系统中重要组成部件，它主要起承载和导向作用，受静态和动态力较大。板簧支架设计时，需要保证在动态冲击力的作用下强度和安全系数。如果强度不足，在使用一段时间后会导致悬架系统承载能力失效，影响车辆行车安全[1]。

随着国家治超、限超越来越严格，重型汽车轻量化也越来越重要。因此，板簧支架需在保证强度可靠性要求的前提下，尽可能的减少材料，降低重量。板簧支架主要以铸件为主，包括铸铁件、铸钢件，也有部分为冲压件。本文基于ANSYS、ANSA等CAE软件对板簧吊耳支架进行有限元分析，并采用新材料进行拓扑优化设计。

1 使用工况

图1 板簧支架安装示意图

某重型汽车板簧吊耳支架的装配示意图如下，吊耳支架与吊耳通过板簧销链接，吊耳内开档与板簧也通过板簧销相连。吊耳支架垂直面和平行面通过铆钉与车架纵梁腹面和翼面相连[2]。

2 静力工况设定

分析时将支架与大梁(一段)连接，固定约束车架大梁周边，装配板簧的开档处施加载荷：