汽车动力总成液压悬置橡胶主簧静特性有限元分析

以某一型号轿车发动机液压悬置为研究对象,应用大型通用有限元分析软件ABAQUS分析了橡胶主簧在垂直方向的静态特性。介绍了橡胶材料本构关系的基本理论,论述了橡胶有限元模型的建立过程,计算分析了橡胶主簧各结构参数对主簧静态特性的影响程度,并讨论了橡胶主簧静态特性有限元分析结果与单元特性的关系。

基于木橡胶主簧的新型半主动式液压悬置在汽车上的应用

【目的】针对目前汽车半主动式液压悬置主要隔振元件——橡胶主簧(其材料主要是传统橡胶)存在的隔振效果不理想、易老化、隔音效果不好等缺点,基于木橡胶理论,提出用木橡胶主簧代替液压悬置中的橡胶主簧,并在一款常用的半主动汽车悬置上进行结构建模、软件仿真及样品试验,为木质纤维材料在汽车发动机减振领域的应用提供技术支持。【方法】选用小兴安岭产密度0.439 g·cm^(-3)、含水率12%~15%的红松作为木橡胶主簧材质,借助东北林业大学林业与机械工程技术中心设计的厚度均在86μm以下的木纤维,使其平均厚度达到50μm左右,将其揉丝、加工制作后应用到半主动液压悬置的主簧上。运用键合图理论建立半主动液压悬置的键合图模型和数学模型,在Matlab/Simulink软件中根据推导的状态方程仿真计算悬置的动特性,并将仿真结果与试验数据进行比较。【结果】在0~30 Hz的低频范围内,液压悬置的动刚度变化在仿真及试验结果中高度一致,参数几乎相同,阻尼滞后角的变化趋势也是如此;在30~200 Hz的高频范围内,液压悬置的动刚度在仿真及试验结果中数值接近,阻尼滞后角的数值变化趋势有一定不同。【结论】1)通过对木橡胶主簧半主动液压悬置的试验与建模仿真分析,木纤维橡胶材料作为半主动液压悬置的隔振材料完全可行,利用键合图数学模型研究悬置的隔振是合理的,尤其对于低频隔振特性预测十分准确,低频隔振仿真分析是悬置设计的必要环节;2)应用键合图方法对木橡胶主簧半主动液压悬置系统进行建模仿真是可行的,对所建模型的仿真与试验结果很好地证明了这一点;3)在高频段内虽然动刚度在仿真与试验结果中接近,但阻尼滞后角的变化趋势却有一定不同,说明本文所建的基于木橡胶主簧的液压悬置模型对悬置系统高频段范围内的动态特性研究存在一定局限性。

橡胶主簧的数值建模分析与实验验证

橡胶主簧作为液压悬置的主要承力部件,其刚度特性直接影响液压悬置的性能。分析了橡胶类材料的本构模型,通过实验方法测得橡胶材料的本构模型参数,建立了橡胶主簧的有限元数值分析模型。数值计算结果与实验数据相吻合,说明该模型是有效实用的。

液压悬置橡胶主簧静态力学特性计算与试验研究

运用有限元理论和Abaqus分析软件建立某小型客车动力总成液压悬置橡胶主簧的有限元离散模型,探讨橡胶主簧的轴向与径向静态力学特性的仿真计算方法,对比仿真计算结果与试验结果,验证了有限元分析方法的正确性。计算分析了胶料硬度对橡胶主簧静态力学特性的影响,结果表明,橡胶主簧静态刚度与胶料硬度正相关,且径向刚度对橡胶硬度更为敏感。

汽车动力总成悬置结构设计方法的研究

通过拓扑优化、参数优化、形状优化及限位设计进行汽车动力总成悬置(简称悬置)结构设计。设计过程如下:首先进行拓扑优化,以悬置概念结构作为原始设计方案;然后对悬置结构关键尺寸进行参数优化,使悬置的三向线性刚度偏差均小于3%,满足技术要求;之后对应力集中区域进行形状优化,使y和z向最大主应力有明显的降低;最后结合悬置非线性曲线设计准则进行限位设计,得到最终悬置结构。本研究方法适用于悬置类产品及汽车其他部件的设计。

基于DOE和CAE技术的梯形悬置静刚度分析和优化

针对悬置系统设计过程中需要反复调整结构以满足刚度性能要求的问题,采用DOE和CAE技术对梯形橡胶悬置静刚度进行数值模拟试验,研究主簧的宽度、长度、厚度和角度等结构参数对悬置静刚度的影响,并根据试验结果进行因子分析,获得各结构参数对悬置静刚度的影响规律和相应的回归方程。运用回归方程针对实物样件目标刚度进行优化分析,能够快速获得各结构参数值,表明该方法便捷、有效,可为梯形橡胶悬置的设计制造提供参考。