汽车空气弹簧力学特性研究

发布时间：2023-02-09 17:27

　　空气弹簧是一种利用橡胶气囊内部压缩空气的反力作为弹性恢复力的弹性元件。对空气弹簧进行力学特性的研究将为研制高性能空气弹簧提供方向指导。作为汽车悬架上的弹性元件,空气弹簧凭借自身结构的特点和它相对于其它传统弹簧所具有的性能优势,正得到越来越多的关注和应用。随着我国生活水平的提高,在汽车的选购上,人们对汽车舒适性的关注正与日俱增。同时,从减轻公路破损性的角度来看,对空气弹簧力学特性的研究也具有很大的实际意义。空气弹簧可以很好的解决乘坐舒适性和道路友好性的问题。本文通过使用ABAQUS有限元分析软件,以某企业生产的空气弹簧为研究对象,采用有限元分析法、半解析法和模态分析的研究方法系统性的对空气弹簧进行了刚度、强度和频率三个方面的研究。在空气弹簧有限元模型的建立过程中对空气弹簧中涉及到的非线性问题、皮囊部分的处理、流固耦合现象进行了理论分析,同时对有限元分析的主要步骤进行了阐述,并通过试验对分析结果的正确性进行了验证。在刚度的分析中,得出了内压、频率和刚度的关系;在强度的分析中,得到了该空气弹簧各部件在极端工况下的强度情况,验证了产品的可靠性;在频率的分析中,得出了拉压模态下空气弹簧的频率值,...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 空气弹簧简介
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究历史与现状
        1.3.2 国内研究历史与现状
    1.4 本论文主要研究内容
    1.5 本章小结
第2章 空气弹簧的结构和特性
    2.1 空气弹簧的分类
        2.1.1 囊式空气弹簧
        2.1.2 膜式空气弹簧
        2.1.3 袖筒式空气弹簧
    2.2 空气弹簧的主要特性
        2.2.1 空气弹簧的刚度特性
        2.2.2 空气弹簧的阻尼特性
    2.3 空气弹簧的优缺点
        2.3.1 空气弹簧的优点
        2.3.2 空气弹簧的缺点
    2.4 本章小结
第3章 空气弹簧工作原理及研究方法
    3.1 空气弹簧系统的组成部分与工作过程
    3.2 有限元分析法
        3.2.1 有限元分析法的发展现状
        3.2.2 有限元法
        3.2.3 常见的有限元分析工具
    3.3 半解析法
    3.4 模态分析法
        3.4.1 模态理论
        3.4.2 模态分析
    3.5 本章小结
第4章 空气弹簧有限元模型的建立
    4.1 空气弹簧的非线性问题
        4.1.1 空气弹簧的几何非线性
        4.1.2 接触非线性问题
        4.1.3 橡胶的材料非线性
        4.1.4 帘线层的非线性
    4.2 空气弹簧的建模要点
        4.2.1 空气弹簧气体单元的模拟
        4.2.2 硫化工艺的处理
        4.2.3 流固耦合现象分析
    4.3 构建空气弹簧的有限元模型
    4.4 本章小结
第5章 空气弹簧力学特性分析
    5.1 空气弹簧有限元分析具体步骤
        5.1.1 导入模型、定义材料属性
        5.1.2 定义接触、边界条件
        5.1.3 划分网格、定义分析步
        5.1.4 施加载荷、提交分析
    5.2 空气弹簧的刚度特性分析
        5.2.1 空气弹簧静刚度特性分析
        5.2.2 不同内压下空气弹簧垂向静刚度分析
        5.2.3 不同内压下空气弹簧横向静刚度分析
        5.2.4 空气弹簧静刚度试验
        5.2.5 空气弹簧动态刚度分析的理论基础
        5.2.6 空气弹簧动态刚度分析思路
        5.2.7 空气弹簧动态刚度特性分析
        5.2.8 空气弹簧动态刚度试验
    5.3 空气弹簧的强度分析
        5.3.1 空气弹簧主要部件的强度分析
        5.3.2 强度试验
    5.4 空气弹簧的频率分析
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3738951