汽车悬架弹簧的CAE研究

根据国内某汽车生产厂对悬架弹簧提出的设计要求,对悬架弹簧的结构设计、材料选择、结构CAE(Computer Aided Engineering)分析进行研究,给出了F1-XXX车型弹簧结构的优化参数、选材,并且对结构进行仿真的CAE分析,表明选用55CrSi油淬火回火钢丝能满足该车型用簧的疲劳强度要求.     

网格式高筋条整体壁板毛坯展开中结构特征映射方法研究与应用

整体壁板毛坯的合理展开对节省材料、降低成本和保证成形质量有重要意义。根据壁板零件的结构特点,壁板毛坯展开主要分为壁板外形曲面展开、结构特征映射和毛坯建模3个步骤。在采用几何模拟法实现壁板外形曲面展开的基础上,对结构特征映射的关键技术进行了研究。以某型号飞机中央翼上壁板为例,给出了毛坯展开的详细流程。     

双粗糙表面的微动磨损行为研究

目的建立符合实际情况的粗糙表面微动磨损模型,准确揭示连接结构的磨损机理。方法利用ABAQUS有限元软件中的UMESHMOTION子程序和能量耗散模型,建立粗糙表面的微动磨损模型,并探究不同表面粗糙度、材料和振动频率对粗糙表面微动磨损的影响。结果在外部载荷、振动频率和材料相同的情况下,下试件表面粗糙度为0.2μm的磨损深度最小,0.8μm的磨损深度最大,0.5μm的磨损深度处于二者之间。当外部载荷、振动频率和表面粗糙度相同时,上试件材料为HT200的磨损深度最小,合金钢的磨损深度最大。当外部载荷、表面粗糙度和材料一定时,振动频率为1 Hz的磨损深度最小;频率增加到20 Hz时,磨损深度达到最大;增加到25 Hz时,磨损深度呈现减小趋势。结论粗糙模型的接触压力和磨损深度分布具有离散性。粗糙模型能反映磨损的实际接触面积,使得有限元模拟的表面接触和磨损情况更加准确。表面粗糙度和材料刚性的增大,使粗糙表面模型的磨损深度明显增大,而振动频率增大,使磨损量先增大、后减小,频率为20 Hz时的磨损量最大。     

混合润滑状态下结合面法向动态接触刚度与阻尼模型

机械结合面的动态接触特性对评估机床整机性能有着重要的意义。针对混合润滑状态下固定结合面复杂的接触特性,提出了一种结合面的法向接触刚度与阻尼模型。采用三维Weierstrass-Mandelbrot函数获得粗糙表面形貌,并基于分形理论建立了结合面固体部分的接触刚度与接触阻尼模型;根据平均流动的广义雷诺方程建立了液体油膜接触刚度与阻尼模型,其中油膜接触刚度是固体表面接触刚度的函数,实现了油膜接触刚度与固体接触刚度的耦合。通过仿真分析了固体、液体油膜以及结合面的刚度阻尼特性,结果表明:液体油膜接触阻尼远大于固体接触阻尼,结合面的接触阻尼特性主要取决于油膜接触阻尼;在接触前期油膜接触面积所占比例较大,结合面的接触刚度主要由油膜接触刚度主导,随着固体真实接触面积的增加,液体油膜接触刚度占结合面接触刚度的比率越来越小,最后转变为固体接触刚度主导结合面的接触刚度。     

考虑基体变形的结合面连续光滑接触刚度模型

结合面的接触刚度直接影响着机床整机的静、动态力学性能和精度保持性水平。在弹性、弹塑性以及完全塑性接触变形过程中,延续微凸体接触状态变量具有连续且光滑特性的思想,利用Hermite多项式插值函数,建立单个微凸体法向接触刚度模型。考虑到基体变形的影响,在微凸体的3个变形阶段分别引入了基体的弹性接触变形,通过统计学方法,建立了一种考虑基体变形且连续光滑的结合面刚度模型。对比分析了GW、ZMC、KE、Brake模型与该文模型之间的差异,并揭示了表面粗糙度对接触刚度的影响规律。研究表明:考虑基体变形时所获得的接触刚度和接触载荷比忽略基体变形时的要小,且随着表面粗糙度的减小,基体变形的影响快速增加;接触载荷与表面粗糙度是影响结合面接触刚度的2个主要因素,随着载荷的增大或表面粗糙度的减小,接触刚度随之递增。     

复合层压板单螺栓连接的刚度建模

针对复合层压板单螺栓单搭接结构,提出一种更合理的四阶段刚度模型。该模型是在传统三阶段刚度分析模型的基础上,采用部分滑移理论对模型粘滞阶段的刚度进行了改进;同时考虑到层压板之间、垫片与层压板之间的异步滑动,增加了部分滑移阶段,给出新的刚度模型的理论分析过程和使用条件。为了验证改进模型的准确性,在ABAQUS中建立了对应的三维有限元模型,同时对比了层压板单独建模和均质建模的优缺点,表明单独建模更符合实际,更精确;最后通过分析螺栓孔间隙、扭矩、铺层厚度、宽径比、液态垫片及铺层角度对复合材料螺栓连接各阶段刚度的影响。结果表明:螺栓孔间隙会导致螺杆发生二次弯曲,从而降低其接头刚度;相对于宽径比的影响,铺层厚度对螺栓接头刚度的影响更显著;不同铺层角度对螺栓接头刚度的影响机制也不同。      

峨眉山流水地貌对构造活动的响应

流水地貌对构造活动具有非常敏感的响应。通过对峨眉山河流阶地和洪积扇特征与成因进行分析,表明峨眉断块在不同地区隆升的幅度是不一样的,在同一个地区也表现为一种掀斜式的隆升。这有助于我们更好地认识峨眉地区的构造活动,避免活动构造对人们的生产、生活带来不利的影响。     

城市级智慧停车综合管理系统的研究与应用

交通拥堵、停车贵、停车难等问题在城市中日益凸显.基于通信技术、网络技术、大数据、云计算等技术手段,设计开发城市级智慧停车综合管理系统.采用分层分布式网络结构,实现停车场管理、停车信息采集、停车引导、泊位预定查询等一系列智慧停车管理和服务,并全面应用到长春市105个封闭停车场和28条街道的路内/路侧停车泊位,解决了长春市"两横三纵"快速路下的所有停车场/泊位的车辆停放管理问题,形成了以"城市级"概念为基础的智慧停车解决方案.长春市的成功案例表明该系统在缓解交通拥堵、解决停车难题的同时也可为政府部门的决策与监督提供数据支撑,助力智慧城市的建设.     

基于Solidworks Simulation的汽车悬架弹簧有限元优化的研究

该文通过两种不同车型的汽车悬架弹簧有限元仿真分析,给出了使用Solidworks Simulation仿真悬架螺旋弹簧的快速开发过程和不同条件下的优化方法.同时通过优化对比给出一种新的螺旋弹簧应力判据方法.最后,通过实验验证表明:新方法计算的剪切应力、安全许用应力与CAE分析结果相吻合,表明新方法的可靠、快速、实用.     

基于修正Iwan模型的螺栓结合面非线性建模研究

准确建立高保真的螺栓结合面非线性力学模型是分析高端装备的前提和基础。针对螺栓结合面的迟滞非线性力学问题,提出了一种修正Iwan模型的力学建模方法,使得传统唯象的Iwan模型各参数物理意义更加明确。首先,根据多尺度理论和数理统计方法,建立了具有连续光滑接触特性的结合面法向接触模型;然后,通过考虑动态和静态摩擦因数的差异并利用库仑摩擦定律,将修正后的Iwan唯象模型与具体的法向接触模型联系起来,提出了新的螺栓结合面切向响应模型;最后,基于Matlab仿真和已有的试验数据,验证了所建模型的正确性,并探究了加载条件、塑性指数和动静摩擦因数比对结合面接触特性的影响。研究表明：一个周期加、卸载的能量耗散是随着位移幅值的增加而递增;相比于塑性指数,动静摩擦因数比的改变对结合面切向载荷的影响更为显著,在后续研究中需重点考虑;微凸体临界滑移力分布受其他因素的影响主要体现在接触微凸体的数目、峰值点的位置以及曲线收敛速度的改变。