汽车少片变截面钢板弹簧参数设计CAD及特性仿真软件开发
发布时间：2021-02-02 23:52
钢板弹簧是汽车悬架重要部件之一,对汽车的平顺性、舒适性和安全性有重要影响。随着计算机辅助设计技术的不断发展,现有的少片变截面钢板弹簧设计方法将不能满足其数字化设计的要求,钢板弹簧生产厂商迫切需要一款准确、高效的少片变截面钢板弹簧数字化设计软件,来提高产品设计质量与设计效率。然而,由于受少片变截面钢板弹簧关键参数正向设计方法及其特性仿真数学模型的制约,至今未开发出一款准确、可靠且在功能设计上满足少片变截面钢板弹簧关键参数设计及特性仿真分析功能集成化要求的数字化设计软件。因此,难以满足厂商对少片变截面钢板弹簧数字化、智能化的设计要求。本文针对少片变截面钢板弹簧的特性仿真数学模型、关键参数正向设计方法及其数字化设计软件开发等问题进行了一系列研究,研究工作及创新性研究成果如下:（1）考虑到钢板弹簧截面两端实际形状,基于钢板弹簧刚度及其与截面惯性矩之间关系,建立了截面圆弧型变截面钢板弹簧等效宽度计算式;基于单片变截面钢板弹簧力学模型,利用莫尔积分,建立了单片变截面钢板弹簧刚度、应力计算式;在此基础上,建立了端部非等构式少片变截面钢板弹簧的刚度、应力计算式。（2）基于车辆参数及对钢板弹簧的刚度、应...
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景、目的及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的
1.1.3 研究意义
1.2 少片变截面钢板弹簧设计方法研究现状
1.2.1 少片变截面钢板弹簧刚度、应力计算方法的研究现状
1.2.2 少片变截面钢板弹簧关键参数正向设计方法的研究现状
1.3 少片变截面钢板弹簧关键参数设计CAD及特性仿真软件开发概况
1.3.1 少片变截面钢板弹簧参数设计CAD软件开发概况
1.3.2 少片变截面钢板弹簧特性仿真软件开发概况
1.4 论文研究内容
第二章 少片变截面钢板弹簧刚度及应力解析计算
2.1 单片变截面钢板弹簧任意位置处厚度计算
2.2 截面圆弧型变截面钢板弹簧等效宽度计算
2.3 单片变截面钢板弹簧刚度及任意位置处应力计算
2.4 单片变截面钢板弹簧刚度及应力计算方法的验证分析
2.5 端部非等构结构对少片变截面钢板弹簧力学特性的影响分析
2.6 端部非等构式少片变截面钢板弹簧刚度及应力计算
2.7 端部非等构式少片变截面钢板弹簧刚度及应力计算方法的验证分析
2.8 本章小结
第三章 少片变截面钢板弹簧关键参数的正向设计方法
3.1 少片变截面钢板弹簧关键参数正向设计方法
3.1.1 少片变截面钢板弹簧关键参数设计路线
3.1.2 少片变截面钢板弹簧夹紧刚度的设计
3.1.3 等效单片变截面钢板弹簧根部厚度的设计
3.1.4 各片钢板弹簧根部厚度及片数的设计
3.1.5 少片变截面钢板弹簧根部加强段端部厚度的设计
3.1.6 各片钢板弹簧端部平直段长度及厚度的设计
3.1.7 各片钢板弹簧任意位置处厚度的设计
3.1.8 各片钢板弹簧自由弧高的设计
3.2 少片变截面钢板弹簧实例设计及其ANSYS仿真验证
3.2.1 基于车辆参数的少片变截面钢板弹簧实例设计
3.2.2 ANSYS仿真验证
3.3 本章小结
第四章 软件各模块界面设计
4.1 软件开发平台研究
4.1.1 Qt框架简介
4.1.2 Qt优势及特点
4.1.3 Qt的事件处理机制
4.1.4 Qt的信号、槽机制
4.2 软件设计路线
4.3 软件界面设计
4.3.1 主界面设计
4.3.2 参数设计CAD模块界面设计
4.3.3 参数化有限元仿真模块界面设计
4.3.4 特性仿真分析模块界面设计
4.4 本章小结
第五章 软件各模块功能开发
5.1 参数设计CAD模块功能开发
5.1.1 少片变截面钢板弹簧关键参数设计功能开发
5.1.2 少片变截面钢板弹簧参数CAD标注功能开发
5.2 参数化有限元分析模块功能开发
5.2.1 Qt与 ANSYS间通信设计
5.2.2 ANSYS参数化语言APDL
5.2.3 APDL命令流参数修改
5.3 特性仿真分析模块功能开发
5.3.1 图形库插件的选择
5.3.2 曲线绘制功能开发
5.4 本章小结
第六章 汽车少片变截面钢板弹簧实例设计及试验验证
6.1 端部非等构式少片变截面钢板弹簧的实例设计
6.1.1 参数设计CAD模块设计结果
6.1.2 特性仿真分析模块运行结果
6.1.3 参数化有限元仿真分析模块结果
6.2 钢板弹簧试验验证
6.2.1 钢板弹簧性能试验样件
6.2.2 试验设备简介及试验步骤
6.2.3 试验结果及分析
6.3 本章小结
第七章 研究结论与展望
7.1 研究结论
7.2 展望
参考文献
在读期间参与课题、发表论文和获奖
致谢
本文编号：3015565
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景、目的及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的
1.1.3 研究意义
1.2 少片变截面钢板弹簧设计方法研究现状
1.2.1 少片变截面钢板弹簧刚度、应力计算方法的研究现状
1.2.2 少片变截面钢板弹簧关键参数正向设计方法的研究现状
1.3 少片变截面钢板弹簧关键参数设计CAD及特性仿真软件开发概况
1.3.1 少片变截面钢板弹簧参数设计CAD软件开发概况
1.3.2 少片变截面钢板弹簧特性仿真软件开发概况
1.4 论文研究内容
第二章 少片变截面钢板弹簧刚度及应力解析计算
2.1 单片变截面钢板弹簧任意位置处厚度计算
2.2 截面圆弧型变截面钢板弹簧等效宽度计算
2.3 单片变截面钢板弹簧刚度及任意位置处应力计算
2.4 单片变截面钢板弹簧刚度及应力计算方法的验证分析
2.5 端部非等构结构对少片变截面钢板弹簧力学特性的影响分析
2.6 端部非等构式少片变截面钢板弹簧刚度及应力计算
2.7 端部非等构式少片变截面钢板弹簧刚度及应力计算方法的验证分析
2.8 本章小结
第三章 少片变截面钢板弹簧关键参数的正向设计方法
3.1 少片变截面钢板弹簧关键参数正向设计方法
3.1.1 少片变截面钢板弹簧关键参数设计路线
3.1.2 少片变截面钢板弹簧夹紧刚度的设计
3.1.3 等效单片变截面钢板弹簧根部厚度的设计
3.1.4 各片钢板弹簧根部厚度及片数的设计
3.1.5 少片变截面钢板弹簧根部加强段端部厚度的设计
3.1.6 各片钢板弹簧端部平直段长度及厚度的设计
3.1.7 各片钢板弹簧任意位置处厚度的设计
3.1.8 各片钢板弹簧自由弧高的设计
3.2 少片变截面钢板弹簧实例设计及其ANSYS仿真验证
3.2.1 基于车辆参数的少片变截面钢板弹簧实例设计
3.2.2 ANSYS仿真验证
3.3 本章小结
第四章 软件各模块界面设计
4.1 软件开发平台研究
4.1.1 Qt框架简介
4.1.2 Qt优势及特点
4.1.3 Qt的事件处理机制
4.1.4 Qt的信号、槽机制
4.2 软件设计路线
4.3 软件界面设计
4.3.1 主界面设计
4.3.2 参数设计CAD模块界面设计
4.3.3 参数化有限元仿真模块界面设计
4.3.4 特性仿真分析模块界面设计
4.4 本章小结
第五章 软件各模块功能开发
5.1 参数设计CAD模块功能开发
5.1.1 少片变截面钢板弹簧关键参数设计功能开发
5.1.2 少片变截面钢板弹簧参数CAD标注功能开发
5.2 参数化有限元分析模块功能开发
5.2.1 Qt与 ANSYS间通信设计
5.2.2 ANSYS参数化语言APDL
5.2.3 APDL命令流参数修改
5.3 特性仿真分析模块功能开发
5.3.1 图形库插件的选择
5.3.2 曲线绘制功能开发
5.4 本章小结
第六章 汽车少片变截面钢板弹簧实例设计及试验验证
6.1 端部非等构式少片变截面钢板弹簧的实例设计
6.1.1 参数设计CAD模块设计结果
6.1.2 特性仿真分析模块运行结果
6.1.3 参数化有限元仿真分析模块结果
6.2 钢板弹簧试验验证
6.2.1 钢板弹簧性能试验样件
6.2.2 试验设备简介及试验步骤
6.2.3 试验结果及分析
6.3 本章小结
第七章 研究结论与展望
7.1 研究结论
7.2 展望
参考文献
在读期间参与课题、发表论文和获奖
致谢
本文编号：3015565
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