轻型商用车少片钢板弹簧疲劳裂纹扩展及动力学研究
发布时间：2021-07-14 06:03
少片钢板弹簧用于连接商用车的车桥和车架,兼有减振与导向作用。少片簧疲劳裂纹的成核期（即疲劳源形成时间）较长,而从微裂纹聚合成宏观裂纹、直至板簧断裂失效只需要很短的时间,严重影响了汽车的行驶安全性。汽车行驶平顺性和操纵稳定性受钢板弹簧的工作特性影响较大,因此对安装在轻型商用车上的少片钢板弹簧进行疲劳裂纹扩展及其动力学方面的研究具有相当重要的意义。首先通过有限元软件对少片钢板弹簧进行建模,计算分析可以获得主簧片上的应力分布。仿照实车上少片簧的安装方法搭建板簧疲劳试验台架,在板簧上粘贴应变片和安装位移传感器;对板簧样品进行加载试验,测试主簧片上距离中心螺栓孔不同距离处的应力,采集并存储相关数据。对比验证发现少片钢板弹簧有限元分析与台架试验结果吻合良好,最大应力值出现在板簧的根部,整个簧片中部的应力值均较大。使用有限宽度的中心裂纹试样模型和线弹性力学方法处理数据,得到疲劳裂纹扩展速率最大处与此类板簧容易疲劳失效的位置一致。除此之外,发现板簧的卷耳和吊耳处并没有发生疲劳裂纹的扩展现象。然后,对随机路面的不平度进行了建模,作为输入激励信号,并且对四分之一车辆钢板弹簧进行了二自由度动力学建模。对在不...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢板弹簧Fig.2-1LeafSpring
图 2-2 钢板弹簧运动学Fig.2-2 Kinematics of Leaf Spring微分，得到弹簧 i 的叶片 l 的元素 j 上任意一点的绝对˙ijlijl i i i ijlfr R A w u u + + 弹簧体坐标系中定义的弹簧 i 角速度，满足 = 标的时间导数表示为：i i iw G 片 i 的旋转参考坐标向量，由上式可得式(5)的绝对速ijl ijl ir L q ijlijl i i i ijlL I A u GAN
图 2-3 裂纹尖端应力场Fig.2-3 Crack tip stress field裂纹顶端附近各点（坐标为 r = ф = ф = ф ， 为 y 方向的正应力分量， ) ф ( ) ( ) ) ф ( ) ( ) =
【参考文献】：
期刊论文
[1]某钢板弹簧结构优化设计[J]. 李舜酩,张凯成,闻静. 机械设计与制造. 2019(01)
[2]重型汽车钢板弹簧断裂失效形式及应用现状[J]. 李勇. 山东工业技术. 2018(13)
[3]渐变钢板弹簧动力学特性分析[J]. 李舜酩,钱巍巍. 汽车安全与节能学报. 2018(02)
[4]少片钢板弹簧在重型汽车后悬架的运用[J]. 徐垒,贾大权,邱帅迪. 汽车实用技术. 2017(22)
[5]少片钢板弹簧轻量化优化设计方法研究[J]. 徐迎秋. 汽车实用技术. 2017(13)
[6]基于ANSYS的汽车钢板弹簧非线性有限元分析[J]. 孙学民,魏庆檀,辛昌然. 农业装备与车辆工程. 2017(03)
[7]某型重卡板簧支架结构优化设计[J]. 王朝阳,陆辉山,冯琦,赵剑川. 机械设计与制造. 2017(03)
[8]52CrMnBA钢板弹簧断裂失效分析[J]. 颜婧,冯继军,张鑫明,卢柳林,刘胜,孙晓芬. 失效分析与预防. 2016(04)
[9]钢板弹簧迟滞特性的试验与仿真研究[J]. 谢庆喜,周守玉,张农,张邦基,何衫. 汽车工程. 2016(05)
[10]渐变刚度钢板弹簧的非线性有限元分析[J]. 王勇,李舜酩,张袁元,曹倩倩. 振动.测试与诊断. 2015(05)
硕士论文
[1]变刚度钢板弹簧疲劳分析及载荷谱编制方法研究[D]. 韩为铎.合肥工业大学 2017
[2]钢板弹簧建模及其刚度对行驶平顺性影响分析[D]. 余龙.华中科技大学 2016
[3]重型牵引车前钢板弹簧悬架系统定位参数变化特性研究[D]. 江伟滨.合肥工业大学 2014
[4]复合材料汽车板簧的优化设计及其有限元分析[D]. 李宇菲.武汉理工大学 2012
[5]重型载货车少片变截面钢板弹簧的研究[D]. 马文伦.哈尔滨工程大学 2009
[6]60Si2CrA弹簧钢夹杂物行为及对疲劳性能影响的研究[D]. 徐勇.河北理工大学 2009
[7]三段式渐变刚度钢板弹簧的CAE分析与研究[D]. 潘佳炜.湖南大学 2008
[8]渐变刚度钢板弹簧的模拟仿真[D]. 石湘.华中科技大学 2007
本文编号：3283567
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢板弹簧Fig.2-1LeafSpring
图 2-2 钢板弹簧运动学Fig.2-2 Kinematics of Leaf Spring微分，得到弹簧 i 的叶片 l 的元素 j 上任意一点的绝对˙ijlijl i i i ijlfr R A w u u + + 弹簧体坐标系中定义的弹簧 i 角速度，满足 = 标的时间导数表示为：i i iw G 片 i 的旋转参考坐标向量，由上式可得式(5)的绝对速ijl ijl ir L q ijlijl i i i ijlL I A u GAN
图 2-3 裂纹尖端应力场Fig.2-3 Crack tip stress field裂纹顶端附近各点（坐标为 r = ф = ф = ф ， 为 y 方向的正应力分量， ) ф ( ) ( ) ) ф ( ) ( ) =
【参考文献】：
期刊论文
[1]某钢板弹簧结构优化设计[J]. 李舜酩,张凯成,闻静. 机械设计与制造. 2019(01)
[2]重型汽车钢板弹簧断裂失效形式及应用现状[J]. 李勇. 山东工业技术. 2018(13)
[3]渐变钢板弹簧动力学特性分析[J]. 李舜酩,钱巍巍. 汽车安全与节能学报. 2018(02)
[4]少片钢板弹簧在重型汽车后悬架的运用[J]. 徐垒,贾大权,邱帅迪. 汽车实用技术. 2017(22)
[5]少片钢板弹簧轻量化优化设计方法研究[J]. 徐迎秋. 汽车实用技术. 2017(13)
[6]基于ANSYS的汽车钢板弹簧非线性有限元分析[J]. 孙学民,魏庆檀,辛昌然. 农业装备与车辆工程. 2017(03)
[7]某型重卡板簧支架结构优化设计[J]. 王朝阳,陆辉山,冯琦,赵剑川. 机械设计与制造. 2017(03)
[8]52CrMnBA钢板弹簧断裂失效分析[J]. 颜婧,冯继军,张鑫明,卢柳林,刘胜,孙晓芬. 失效分析与预防. 2016(04)
[9]钢板弹簧迟滞特性的试验与仿真研究[J]. 谢庆喜,周守玉,张农,张邦基,何衫. 汽车工程. 2016(05)
[10]渐变刚度钢板弹簧的非线性有限元分析[J]. 王勇,李舜酩,张袁元,曹倩倩. 振动.测试与诊断. 2015(05)
硕士论文
[1]变刚度钢板弹簧疲劳分析及载荷谱编制方法研究[D]. 韩为铎.合肥工业大学 2017
[2]钢板弹簧建模及其刚度对行驶平顺性影响分析[D]. 余龙.华中科技大学 2016
[3]重型牵引车前钢板弹簧悬架系统定位参数变化特性研究[D]. 江伟滨.合肥工业大学 2014
[4]复合材料汽车板簧的优化设计及其有限元分析[D]. 李宇菲.武汉理工大学 2012
[5]重型载货车少片变截面钢板弹簧的研究[D]. 马文伦.哈尔滨工程大学 2009
[6]60Si2CrA弹簧钢夹杂物行为及对疲劳性能影响的研究[D]. 徐勇.河北理工大学 2009
[7]三段式渐变刚度钢板弹簧的CAE分析与研究[D]. 潘佳炜.湖南大学 2008
[8]渐变刚度钢板弹簧的模拟仿真[D]. 石湘.华中科技大学 2007
本文编号：3283567
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