空气弹簧疲劳试验机的设计与开发

发布时间：2022-04-18 20:08

　　疲劳破坏是空气弹簧的主要失效形式,研究空气弹簧的疲劳寿命对于产品质量的改善很有必要。为满足企业需求,本文运用有限元方法仿真计算处于开发阶段的某空气弹簧的作用力,并利用此作用力完成疲劳试验机的设计。所设计的空气弹簧疲劳试验机具备以下特点:试验工况更为接近空气弹簧的真实工作状态,具备调节试验振幅与频率的能力,工作过程能源消耗小,制造成本相对较低。为准确估计试验机的最大工作载荷,本文利用有限元法开展了处于开发阶段的某空气弹簧的最大作用力的仿真计算工作。通过理论推导定性分析空气弹簧结构参数和工作参数对刚度的影响,运用ABAQUS软件对企业现有的某款结构、类型相近的弹簧进行有限元建模,并通过刚度试验验证有限元建模方法的正确性;按上述建模方法建立此开发阶段弹簧的有限元模型,在该弹簧生产制造后,其刚度试验结果与仿真结果相近。仿真分析初始气压和帘线参数对此款空气弹簧力学性能的影响,综合各参数的影响计算弹簧最大作用力,以此力作为试验机的最大载荷输入。结构设计和电机选型。确定试验机激振方式和整体结构,验证悬梁支架与夹具中心位置满足企业要求;计算试验振幅下所需的连杆长度和偏心距,并设计可求解偏心距的GUI界... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 空气弹簧研究现状
    1.3 机械式疲劳试验机研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第二章 空气弹簧力学特性研究
    2.1 空气弹簧刚度理论计算
    2.2 空气弹簧有限元建模方法的验证
        2.2.1 空气弹簧有限元分析关键技术
        2.2.2 空气弹簧有限元模型
        2.2.3 空气弹簧有限元模型的验证
    2.3 空气弹簧有限元模型
    2.4 空气弹簧刚度特性仿真分析
        2.4.1 初始气压对空气弹簧垂向刚度的影响
        2.4.2 帘线参数对空气弹簧垂向刚度的影响
    2.5 空气弹簧最大载荷
    2.6 空气弹簧有限元模型的验证
    2.7 本章小结
第三章 空气弹簧疲劳试验机的结构设计
    3.1 试验机的整体结构设计
    3.2 曲柄偏心机构的研究
        3.2.1 悬梁支架与夹具中心相对位置的验证
        3.2.2 连杆的设计和偏心距的确定
        3.2.3 Matlab GUI界面设计
    3.3 试验机运动状态分析
        3.3.1 运动分析模型的建立
        3.3.2 仿真结果分析
    3.4 电机选型分析
    3.5 本章小结
第四章 疲劳试验机结构性能分析
    4.1 概述
        4.1.1 静力学分析
        4.1.2 模态分析介绍
        4.1.3 疲劳分析基本理论
    4.2 机架的结构性能分析
        4.2.1 机架有限元模型建立
        4.2.2 机架的静力学分析
        4.2.3 机架结构的改进
        4.2.4 机架的模态分析
        4.2.5 机架的疲劳分析
    4.3 悬梁结构分析
    4.4 本章小结
第五章 试验机的制造与空气弹簧疲劳试验
    5.1 疲劳试验设备
    5.2 空气弹簧疲劳试验机应用实例
    5.3 本章小结
结论
    总结
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3646315