隨著汽車行業(yè)日益激烈的競爭和環(huán)境問題的不斷凸顯,有必要對汽車部件進(jìn)行優(yōu)化減重設(shè)計(jì)。本文利用CATIA三維軟件建立了某輕型汽車的板簧幾何模型,并導(dǎo)入ANSYS 15.0有限元軟件中,分別賦予其五種材料屬性,包括傳統(tǒng)金屬材料和四種新型纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（E玻纖、S玻纖、碳纖、凱夫拉增強(qiáng)纖維）。計(jì)算并對比雙片鋼板板簧、雙片復(fù)合材料板簧和單片復(fù)合材料板簧的應(yīng)力、撓度、剛度及重量,所得結(jié)果表明,在滿足板簧性能指標(biāo)的前提下,單片E玻纖復(fù)合材料板簧具有最優(yōu)的性價比,重量相比傳統(tǒng)鋼材板簧減輕了80%。為進(jìn)一步減輕單片E玻纖復(fù)合材料板簧的重量,對其應(yīng)力較小區(qū)域進(jìn)行變截面寬度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。結(jié)果表明優(yōu)化后的單片變寬度E玻纖復(fù)合材料板簧重量相比優(yōu)化前板簧,進(jìn)一步減重5.2%。對鋼板板簧及優(yōu)化前后的單片E-玻纖復(fù)合材料板簧的安全系數(shù)、振動頻率及應(yīng)變能等進(jìn)行綜合比較,結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的單片變寬度E玻纖復(fù)合材料板簧性能符合要求,性價比高,且減重效果顯著。 

【文章來源】：復(fù)合材料科學(xué)與工程. 2020年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

板簧總成加載及約束示意圖

卷耳剛性耦合示意圖

鋼板板簧在4000 N荷載作用下的底面應(yīng)力分布云圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2939710