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《西南交通大学》 2011年
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汽车悬架弹簧现代设计方法研究

史小辉  
【摘要】:汽车悬架弹簧是汽车底盘的关键零件之一,它关系着汽车行驶的安全性、乘坐的舒适性和车体对复杂路面的适应性。因此,良好的汽车悬架弹簧是保障汽车运行性能的关键因素之一。 本文以“汽车悬架螺旋弹簧”为研究对象,以弹性力学、计算数学等基础理论为基础技术,以多模型CAE数值求解为主体技术,以悬架弹簧的实验验证为支撑技术,针对悬架弹簧设计、优化算法和知识库于一体的CAPP弹簧平台为应用技术的汽车悬架弹簧现代方法研究。提出了不同类型悬架弹簧的设计优化算法和相关理论,为悬架弹簧的设计提供了可靠、有效的理论和方法,解决了汽车悬架弹簧设计制造中的一系列关键技术,保证了汽车弹簧的制造质量。 本文研究的主要内容包含: 1、悬架弹簧发展及技术现状文献综述。 通过文献综述深入地阐述了国内外悬架弹簧领域的发展及概况,在此基础上,分析了国内悬架弹簧的关键技术研究现状和技术难题,分析了悬架弹簧的相关理论和研究意义,为本文的研究奠定了基础。 2、分析了悬架弹簧的基本特性,给出了不同特性下悬架弹簧的工作机理。 通过悬架弹簧的基本特性分析,指明了不同悬架弹簧类型适合的分析状态,为不同的悬架弹簧理论研究提供基本判断依据。其次,通过当今悬架弹簧的两大主题:断裂与衰减,分析了悬架弹簧的基本机理和解决方法。最后,提出了悬架弹簧的应力范围和材料的适配性选择,为悬架弹簧的设计提供了选择材料方面理论依据。 3、基于CAD研究为悬架弹簧的工艺优化提供了新的方法。 本文首先通过3种不同的3D软件提供了快速建模的关键技术。其次,借助FEA软件对不同类型的弹簧进行有限元分析,实现参数的快速优化。在此基础上,给出了悬架弹簧的S-S宏观和微观分析方法以及两种分析法的关键技术。 4、通过分析弹簧的不同工作机理,提出了不同角度的力学分析方法。 本文通过悬架弹簧的吸收和储备能量以达到变形的工作机理,分析其能量变化与体积、最大工作剪切应力的关系,从而确立了轻量化、高应力的研究方向,重点解决高应力的理论分析。 重点从简化模型应力分析法、传统应力分析法、轴线应力分析法和表面应力判断分析法,给出了不同状态下悬架弹簧最大工作剪切应力的数学模型、结构设计和材料选择标准。为快速设计、验证提供力学参考依据。 5、基于S-E (SPRING-END)模型优化算法的深入研究。 本文通过对S-E模型的提出,然后深入研究并提出了S-E模型分段线性试算分析法、S-E模型的数学优化方法、S-E原始模型的有限元分析三方面综合对比,给出了悬架弹簧设计的优化方法。其次,通过实验综合验证,提出了悬架弹簧的有效设计手段,从而解决了通过结构优化原理改变最大工作剪切应力的技术难题。 最后,基于S-E模型优化算法和S-E通用算法的提出为不同的悬架弹簧设计提供有效的结构设计、优化数学模型和选材提供了新的分析思路。 6、基于悬架弹簧关键技术研究开发了CAPP软件平台。 本文将悬架弹簧的特性(材料特性、应力特性、疲劳特性)、设计计算多种算法、优化模型、S-E算法和通用算法以弹性力学、应用数学为基础,采用Delphi结合Microsoft SQL Server开发了基于汽车悬架弹簧设计、优化算法和知识库为一体的CAPP系统。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U463.33

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 惠卫军,董瀚,曾新光,邢献强,李强;超纯洁弹簧钢[J];钢铁;1999年09期
2 钟群鹏,赵子华,张峥;断口学的发展及微观断裂机理研究[J];机械强度;2005年03期
3 丁渭平;悬架与整车系统的性能协调分析方法研究[J];机械设计与制造;2002年06期
4 郗向儒,韩锐,李珣;Solid Works环境下的参数化建模方法[J];机床与液压;2004年09期
5 沈海宁,杨亚平;CATIA V5的建模技巧[J];青海大学学报(自然科学版);2004年05期
6 周维垣,杨若琼,杨云伟;对数螺旋线拱坝的研究[J];水利学报;1986年08期
7 张健军;汽车悬架弹簧用钢的弹性衰减抗力[J];特殊钢;1997年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 赵仕元;基于SolidWorks的标准件参数化模型库研究[D];西南交通大学;2006年
2 罗天龙;基于CATIA/CAA平台的虚拟装配信息模型研究与应用[D];南京航空航天大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈爱军,徐诚,王志群;组合厚壁筒套装应力强度因子的权函数方法[J];船舶力学;2003年02期
2 阳明盛,林皋,金海;将线性规划模型引入拱坝优化设计[J];大连理工大学学报;2001年02期
3 冉振亚,赵树恩,李玉玲;基于遗传算法的汽车离合器膜片弹簧优化设计[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年09期
4 何世文,欧阳鸿武,刘咏;汽车用粉末冶金钛合金零件的开发与应用[J];粉末冶金材料科学与工程;2004年02期
5 惠卫军,董瀚,高惠菊,马瑞卿;轿车螺旋悬挂弹簧用钢的研究开发[J];钢铁;2002年10期
6 刘齐茂;某型载货车车架结构的优化设计[J];广西工学院学报;2004年04期
7 刘震亚,何平安,王卫平,项亚平,王宝龙,郧建平;激光光切法测量不规则堆料的截面面积[J];光学技术;2005年01期
8 陈方;用EXCEL2000解决方程求根问题[J];湖南工业职业技术学院学报;2004年01期
9 瞿学林,钟云海,郑海,王孝通;舰船运动要素测量的误差分析[J];航海技术;2002年02期
10 韩宗杰;薛松柏;王俭辛;陈旭;;QFP器件半导体激光钎焊焊点力学性能和显微组织[J];焊接学报;2006年10期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 邹龙江;高路斯;王兰芳;;GCr15SiMn钢轴承套圈磨削氢脆致断分析[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年
2 徐传江;骆红云;李丽锋;;检测仪器在金属结构件失效分析及预测预防中的应用[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年
3 索来春;梁艳超;苏健;李秀建;;建筑模网装配机的设计[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年
4 陈园园;;锥齿轮设计与噪音[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
5 谢钟铭;;汽车噪声控制[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
6 惠卫军;赵海民;聂义宏;翁宇庆;董瀚;;洁净度对高强度钢高周和超高周疲劳破坏行为的影响[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
7 罗继相;黄国庆;江玉华;张水勇;;挤压铸造模具标准件库的研究与实现[A];第五届中国有色合金及特种铸造国际会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 文东辉;PCBN刀具硬态切削机理及技术[D];大连理工大学;2002年
2 金余其;城市生活垃圾燃烧特性及新型流化床焚烧技术的研究[D];浙江大学;2002年
3 陈爱军;武器身管安全性问题的理论与数值分析[D];南京理工大学;2003年
4 丁良旭;客车总体设计KBE系统研究[D];重庆大学;2004年
5 冯晓九;大瓣片高强钢球罐壳板成形机理及本构关系研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
6 郑晓燕;锈蚀钢筋与混凝土动态粘结性能研究[D];河海大学;2004年
7 刘照;汽车电动助力转向系统动力学分析与控制方法研究[D];华中科技大学;2004年
8 侯昌伦;基于Talbot效应的长焦距测量系统的研究[D];浙江大学;2005年
9 赵启成;抽油机井油管失效机理及事故预防的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
10 强晟;三维弹粘塑性复合单元法研究[D];武汉大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 程燕;隧道管片自动拼装机的虚拟样机及其仿真[D];武汉大学;2005年
2 刘晓洁;齿轮传动系统的快速设计[D];太原理工大学;2006年
3 胡先富;循环式燃油喷射系统的故障仿真及特征分析[D];上海海运学院;2000年
4 陈涛;虚拟振动测试分析系统的研究[D];河北工业大学;2002年
5 丁宏锴;绞吸式挖泥船疏浚动态特性数学模型建立与仿真系统设计[D];河海大学;2002年
6 宋久鹏;汽车方案设计智能决策支持系统的开发技术研究[D];西南交通大学;2002年
7 李宏生;计算机模拟塑料熔体的流动及膜泡吹胀过程[D];天津科技大学;2001年
8 王丽秀;基于小波变换的光纤传感器信号消噪技术的研究[D];燕山大学;2003年
9 王昕;白光F-P光纤传感器调制解调技术的研究[D];燕山大学;2003年
10 赵永立;基于LabVIEW的车辆振动测试分析系统研究[D];河北工业大学;2003年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 严隽琪;数字化与网络化制造[J];工业工程与管理;2000年01期
2 杨流辉,张和明;基于COM组件的CATIA产品信息集成技术研究与实现[J];计算机工程与应用;2001年24期
3 韩伟力,陈刚,董金祥;面向个性化服务的虚拟设计系统[J];计算机集成制造系统-CIMS;2001年12期
4 张兰英;虚拟装配设计系统的研究[J];机械设计与制造;2002年04期
5 罗天龙,孙克豪;虚拟设计与网络化制造研究综述[J];机械制造;2004年07期
6 齐峰,谭建荣,张树有;基于装配特征图树的装配模型与建模方法[J];农业机械学报;2003年02期
7 隋爱娜,吴威,赵沁平;虚拟装配与虚拟原型机的理论与技术分析[J];系统仿真学报;2000年04期
8 曾理,张林鍹,肖田元;一个虚拟装配支持系统的实现[J];系统仿真学报;2002年09期
9 卢小平;面向虚拟装配的装配顺序规划研究[J];系统仿真学报;2003年01期
10 张卫方,陶春虎,习年生,高威,刘高远;断口反推疲劳应力及其在叶片断裂分析中的应用[J];材料工程;2003年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李晓青;灰色控制理论在汽车半主动悬架控制中的应用[D];武汉理工大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙建民,舒歌群;自调整模糊控制技术在汽车悬架系统中的应用[J];哈尔滨工程大学学报;2004年06期
2 陈力捷,陈玲莉;汽车悬架系统中的混沌现象及其控制[J];交通与计算机;2005年01期
3 张洪欣,李润,温吾凡,林逸;R-W方法在汽车悬架运动分析中的应用[J];吉林大学学报(工学版);1987年04期
4 刘圣田 ,赵长利;汽车悬架减振器检测与汽车行驶安全性[J];汽车与安全;1999年05期
5 余卓平,黄锡朋,张洪欣;减轻重型汽车对道路的损伤─—汽车悬架优化设计[J];中国公路学报;1994年03期
6 马宝山,刘志刚,孙建民,赵振宇;自适应LMS算法在汽车悬架振动主动控制中的仿真研究[J];噪声与振动控制;2003年03期
7 姚嘉伶;蔡伟义;陈宁;;汽车半主动悬架系统发展状况[J];汽车工程;2006年03期
8 时培成;龚建成;;汽车悬架变刚度螺旋弹簧最优化设计[J];现代制造工程;2006年11期
9 陈国栋;;汽车悬架减震橡胶弹簧的研制[J];现代橡胶技术;2009年06期
10 孙建民,杨清梅;试论汽车悬架振动性能的改进[J];汽车工艺与材料;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵盛;刘向;赵景山;冯之敬;;汽车悬架运动学与动力学概述[A];机械动力学理论及其应用[C];2011年
2 孙云秋;;高应力弹簧材料现状与研发探讨[A];全国金属制品信息网第22届年会论文集[C];2010年
3 刘海兰;芮延年;李小平;;汽车扭杆悬架弹簧遗传算法优化设计的研究[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
4 黄昌文;冯月友;;汽车悬架弹性元件淬火冷却技术探讨[A];安徽省机械工程学会成立40周年纪念册暨安徽省装备制造业发展论坛会议论文集(1963-2003)[C];2003年
5 谢俊;刘军;马履中;;车辆MR减振器的试验研究与动态仿真[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
6 钟顺;陈予恕;;磁流变阻尼器汽车悬架的非线性振动特性分析[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
7 李韶华;杨绍普;李皓玉;;采用改进Bingham模型的两自由度汽车悬架动力分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
8 刘晶郁;王少赠;;汽车悬架的优化分析方法及应用[A];中国汽车工程学会汽车电子技术分会第七届(2006)年会暨学术研讨会论文集[C];2006年
9 贾启芬;李徐东;许恒波;刘习军;;基于新型磁流变阻尼器的汽车悬架非线性振动特性分析[A];第八届全国动力学与控制学术会议论文集[C];2008年
10 方明霞;冯奇;;悬架迟滞非线性特性对汽车平顺性的影响[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吉云;怎样挑选汽车[N];市场报;2003年
2 超波;我这样挑选汽车[N];检察日报;2003年
3 记者 周其珍;方大特钢汽车悬架集团正在组建[N];中国冶金报;2010年
4 记者 娄山 实习生 杨帅;精诚合作 增强信心 实现新发展[N];蚌埠日报;2009年
5 本报记者 周洁;德尔福归属生变 京西重工拟重启全面竞购[N];经济观察报;2009年
6 孙云秋;悬架弹簧向高强度方向发展[N];中国工业报;2003年
7 叶琦 王毅;蚌埠北泰借国际收购抓住发展新机遇[N];蚌埠日报;2009年
8 共氏;长力股份[N];中国商报;2003年
9 包斯文;弹簧工业快速发展为弹簧钢市场构筑大平台[N];中国冶金报;2003年
10 包斯文;汽车用钢全面国产化还有多远?[N];中国冶金报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史小辉;汽车悬架弹簧现代设计方法研究[D];西南交通大学;2011年
2 王其东;基于多体理论的汽车悬架系统分析、设计与控制研究[D];合肥工业大学;2002年
3 刘玉梅;汽车悬架系统故障诊断方法研究[D];吉林大学;2009年
4 廖昌荣;汽车悬架系统磁流变阻尼器研究[D];重庆大学;2001年
5 李宁;乘用车悬架KnC特性试验技术与装备研究[D];吉林大学;2013年
6 胡庆玉;基于IPSO-BP网络的汽车半主动悬架控制算法研究[D];吉林大学;2010年
7 郭龙;基于π演算的汽车底盘测功机智能主体VR系统的研究[D];天津大学;2009年
8 陈杰平;基于磁流变减振器的汽车半主动悬架设计与控制研究[D];合肥工业大学;2010年
9 阮德玉;车辆主动悬架用永磁直线直流作动器的设计与实验研究[D];重庆大学;2011年
10 李美;带附加气室空气弹簧系统动态特性机理的研究[D];江苏大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘晓录;汽车悬架间隙三自由度自动化检测系统的研究[D];吉林大学;2012年
2 龚侃;基于遗传算法的汽车悬架的动力学性能仿真与优化研究[D];武汉理工大学;2012年
3 朱峰;阻尼及弹簧非线性条件下汽车悬架中的混沌现象及稳定性控制研究[D];杭州电子科技大学;2013年
4 郑剑;减速带激励下非线性汽车悬架系统动力学特性研究[D];重庆大学;2010年
5 张富伟;汽车悬架转向系统仿真优化与集成设计[D];浙江大学;2010年
6 宋宇;基于多刚体系统动力学的汽车悬架性能分析及控制研究[D];合肥工业大学;2002年
7 方飞;麦弗逊前独立悬架汽车的操纵稳定性研究[D];武汉理工大学;2006年
8 马宝山;汽车悬架振动主动控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
9 谷忠雨;汽车悬架建模与动态仿真研究[D];武汉科技大学;2010年
10 陈羽;基于自适应隔代映射遗传算法的车辆被动悬架的参数优化[D];湖南大学;2007年
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