基于设计标准后控制臂力学性能数值计算
2022-03-31尹长城刘馨竹岳国生夏秋阳
湖北汽车工业学院学报 2022年1期
尹长城,刘馨竹,岳国生,夏秋阳
(1.湖北汽车工业学院 汽车工程学院,湖北 十堰 442002;2.襄阳群龙汽车部件股份有限公司,湖北 襄阳 441100)
汽车控制臂是汽车悬架的导向和传力构件,控制臂连接车架和转向节,控制臂力学性能优劣影响汽车的平顺性、操纵稳定性以及整车行驶安全,这些力学性能包含强度、刚度、屈曲、振动以及疲劳特性[1]。国内外学者主要通过有限元法对控制臂力学性能进行仿真和优化设计,并采用实车或台架试验等方式进行验证。康元春等[2]对控制臂进行了拓扑优化,并进行了可靠性优化,使控制臂减重14.9%;谢颖等[3]建立控制臂强度仿真模型,利用惯性释放法对常见的6 种静强度工况进行下控制臂的有限元分析;王红民等[4]对控制臂进行拉压工况极限强度分析,并进行试验验证,利用临界平面法对疲劳寿命进行分析和预测。文献[5-7]均对控制臂进行了刚度、强度及疲劳进行了计算,模拟控制臂在一定载荷工况下的力学行为。综上所述,控制臂研究主要集中在力学性能分析及结构优化方面,基于控制臂力学性能提出设计标准并采用有限元法研究其各项性能指标的文献较为少见。文中以汽车后控制臂为研究对象,基于企业设计标准创建控制臂的有限元模型,进行了刚度计算、模态分析、拉断力和压馈力计算以及不同工况下强度分析,在计算压馈力时分别采用稳定性理论和几何非线性进行了计算,并给出结论。
