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麥弗遜式獨(dú)立懸架中，減震器作為連接車身與和懸架的載體，其支架不僅承載著簧上各個(gè)零部件以及乘客和貨物等的重量，還要降低由于車輛運(yùn)動(dòng)引起的沖擊載荷對(duì)汽車平順性、操穩(wěn)性的影響，所以有必要對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度分析。麥弗遜式獨(dú)立懸架中，減震器作為連接車身與和懸架的載體，其支架不僅承載著簧上各個(gè)零部件以及乘客和貨物等的重量，還要降低由于車輛運(yùn)動(dòng)引起的沖擊載荷對(duì)汽車平順性、操穩(wěn)性的影響。
麥弗遜懸架系統(tǒng)主要由減震器、螺旋彈簧、轉(zhuǎn)向節(jié)、下擺臂、車輪、副車架、穩(wěn)定桿和限位塊等構(gòu)成。根據(jù)該車型CATIA數(shù)模和硬點(diǎn)報(bào)告獲取所需的硬點(diǎn)坐標(biāo)、襯套參數(shù)和連接關(guān)系等，建立的柔性體模型如圖所示。各個(gè)部件間的連接關(guān)系如表所示。模型的準(zhǔn)確度直接決定了載荷數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，所以在進(jìn)行載荷計(jì)算前，要進(jìn)行K&C調(diào)試，以保證模型的正確性。調(diào)試K特性是確保懸架結(jié)構(gòu)硬點(diǎn)位置準(zhǔn)確，調(diào)試剛度特性是確保各個(gè)連接點(diǎn)受力準(zhǔn)確，調(diào)試C特性是確保柔性體的變形符合運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
通過(guò)仿真曲線與試驗(yàn)曲線的對(duì)比分析，對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)整以保證模型的準(zhǔn)確性。通過(guò)仿真曲線與實(shí)車K&C報(bào)告的比對(duì)，得出仿真曲線與試驗(yàn)曲線吻合度良好，從而證明該模型準(zhǔn)確度的較高。分析減震器支架的強(qiáng)度，需要提取支架與轉(zhuǎn)向節(jié)、螺旋彈簧與彈簧托盤之間的載荷，其受力點(diǎn)如圖所示。對(duì)懸架進(jìn)行加速、制動(dòng)、顛簸和轉(zhuǎn)向四種經(jīng)典工況計(jì)算，輸出減震器與轉(zhuǎn)向節(jié)安裝支架的載荷，經(jīng)典工況如表所示，完成仿真后，提取三個(gè)受力點(diǎn)的載荷。其中減震器支架與轉(zhuǎn)向節(jié)上受力點(diǎn)載荷如表所示，將減震器本體用Solid單元模擬，其他部分采用Shell單元模擬，生成用于強(qiáng)度計(jì)算的有限元分析模型。最后利用慣性釋放的理論進(jìn)行強(qiáng)度校核，得出各個(gè)工況的應(yīng)力云圖如下所示。通過(guò)分析得出，顛簸工況下最大應(yīng)力33Mpa，小于其材料的屈服強(qiáng)度，滿足減震器支架的性能要求。
利用多體動(dòng)力學(xué)理論，通過(guò)建立懸架模型并設(shè)定經(jīng)典工況，獲取支架受力點(diǎn)的載荷。采用慣性釋放的方法對(duì)支架進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，通過(guò)分析可知其強(qiáng)度滿足性能設(shè)計(jì)要求，為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供依據(jù)。
專業(yè)從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)│有限元分析│強(qiáng)度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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