汽车钢板弹簧悬架的有限元分析与试验研究
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以往在对汽车进行有限元分析时，由于悬架的 复杂性，并且带有副簧的钢板弹簧是刚度可变的非 线性弹性特性悬架，且钢板弹簧的几何形状十分简 单，但在工作过程中存在大变形（几何非线性）、各叶 片间的接触（状态非线性）等多种非线性因素，所以 往往不考虑它的影响，但又造成比较大的计算误差。 基于这个问题，本文通过实测法和有限元分析法对 钢板弹簧作了细致的分析。这些分析的结果可作为 钢板弹簧设计和结构优化的依据。
试验用钢板弹簧型号为 ＺＢ１０４３ＪＤＤ－ Ｂ，材料为 ６０Ｓｉ２Ｍｎ，片数为 ９ 片。钢板弹簧结构参数如表 １ 所示。
表 １ 钢板弹簧实测参数
第１片 第２片 第３片 第４片 第５片 第６片 第７片 第８片 第９片
厚度（ｍｍ） １１ ８ ８ ８ ８ １１ １１ １１ １１
弧长（ｍｍ） １３２０ １３２０ １２００ １１１９ ９８０ ８６５ ７２０ ５１５ ３２０
试验装置如图 １。试验时压力机压头缓慢加载，当 弹簧变形到 １３０ｍｍ 时，钢板弹簧压平，此时的压力为 １８．７６ｋＮ。压力机自动停止加载，停止信号采集，保存数 据和压力机数控电脑上的位移－ 载荷曲线。
钢板弹簧的位移－ 载荷曲线如图 ２ 所示，位移、 载荷基本呈线性关系，计算出的板簧刚度为 １３７．４Ｎ ／ｍｍ。
为了适应建设现代化农业，发展现代农业生产力的时代 特征，《农业技术与装备》以促进农业工程技术与生物技术的 协调发展，加强现代农业各相关技术的优化组合，发展现代 农业生产力，提高农业综合生产能力为宗旨。一方面特约专 家学者论述现代农业发展的经典之作，点拨国内外高科技含 量的前沿技术；另一方面征集交流基层推广技术人员在实践 中研究总结的实用技术和科研论文。单月号（综合版）侧重宣
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于济业 等：汽车钢板弹簧悬架的有限元分析与试验研究
２００７ 年 １１ 月
图 １ 钢板弹簧变形试验
图 ２ 钢板弹簧的位移－ 载荷曲线
２ 钢板弹簧悬架非线性模型研究
２．１ 建立钢板弹簧模型 在 ＡＮＳＹＳ 有限元软件中建立九片钢板弹簧的
虚拟试验模型，建模尺寸与钢板弹簧悬架刚度试验 中钢板弹簧尺寸相同。实际钢板弹簧各片之间采用 中心螺栓连接且在钢板弹簧中部用 Ｕ 形骑马螺栓 将其夹紧在桥壳上。根据对称性，在长度方向取一 半进行分析计算。板簧的几何形状和材料特性如密 度、弹性模量等按实际输入。
在 ＡＮＳＹＳ 的前处理中直接生成几何模型，结合 钢板弹簧总成计算模型是一个实体组合结构，考虑 钢板弹簧的受力特点，以 ４ 节点板壳单元 ＳＨＥＬＬ６３ 来模拟钢板弹簧。
根据有限元理论可知，对同一分析对象，单元划 分越细，对实际结构的模拟越精确，但单元划分过 细，即生成的单元数量过多，则计算时间会大幅度增 加。在接触分析中，并非网格越密，得到的结果越精 确。因为如果网格密度增加，则接触单元数将增加，每 一个单元上的载荷将降低，其合适的接触单元刚度也 相应降低，如果此刚度值过低，将得到错误的结果。
在工程接触问题中，通常存在有摩擦力，若不考 虑摩擦力的影响或不考虑加载过程中摩擦功的不可 逆性，就难以准确地反映工程接触问题。在此采用面－ 面接触单元来模拟板簧片间接触。在一个接触对中首 先指定接触面和目标面，接触面上的单元被约束住， 不能穿透目标面，而目标面可以穿透接触面。通常，当 凸面和平凹面接触时，应将平凹面作为目标面。按照 此原则，本计算分析共定义了八个接触对，每个接触 对定义唯一的实常数号。实常数的定义如下：摩擦系 数 ＭＵ＝０．３，法向接触钢都因子 ＦＫＮ＝０．５，最大穿透 量 ＦＴＯＬＮ＝０．１５，其它参数应用默认值。 ２．３ 模型约束和求解设置
收稿日期：２００７－ ０８－ １０ 作者简介：于济业 （１９６１－ ），男，实验师，研究方向为汽车底盘。
钢板弹簧悬架刚度试验是指在试验室中模拟在 实际负荷的情况下通过精确的测量得到所需要的数 据，这就是所谓的实测方法。
本次试验是要测量验证一个典型钢板弹簧的刚 度，通过试验获得的数据，为验证 ＡＮＳＹＳ 有限元软 件进行模型分析的准确性提供可靠的依据。
求解后位移变形如图 ４ 所示。
图 ４ 位移变形图
在结果数据中显示每个载荷步支反力的大小， 从而做出位移－ 力的关系曲线，如图 ５ 。
结果数据中显示的支反力近似按照等差数列增 长，由此可算出近似度，从而得出曲线的非线性度为 ２．５％，可以说线性度比较好，又与钢板弹簧的实测 刚度曲线相比较，误差仅为 ４％。说明用有限元分析 方法分析精度非常高。
１８０００ １６０００ １４０００ １２０００ １００００
８０００ ６０００ ４０００ ２０００
０ ０ ２０ ４０ ６０ ８０ １００ １２０ １４０
图 ５ 钢板弹簧钢度曲线
３ 结论
本文介绍了钢板弹簧有限元模型的建立，模型 建立完全按各片的几何结构和材料条件，同时考虑 其大变形、接触和摩擦情况运用动态分析方法中的 瞬态分析法用 １３０ｓ 的时间增量对模型施加缓慢位 移来模拟实际试验过程，求得刚度、应力、接触状态 及接触压力，取得精益设计效果。其刚度曲线与实测 的刚度曲线作了比较，得出有限元分析设计具有快 速、准确、高效的效果，与实际结果误差极小，可以为 实际机械工程提供可靠的依据。
摘要：利用万能试验机和专用夹具对某汽车钢板弹簧悬架进行了变形试验，同时基于非线性有限元理论对该悬架进
行了有限元分析，计算结果与试验结果完全吻合，证明了有限元模型的有效性。本文建立的有限元模型可以应用于钢
板弹簧悬架的设计计算和参数优化。
关键词：钢板弹簧悬架；变形试验；非线性有限元分析；耦合；约束方程
中图分类号：Ｕ４６３．３２
２００８ 年《农业技术与装备》征订启事
《农业技术与装备》是国内唯一由农业和农机技术推广 部门共同打造的现代农业技术专业期刊。国内统一刊号： ＣＮ１４－ １３４３ ／ＴＨ ，国际标准刊号：ＩＳＳＮ １６７１－ ７９４５。是中国学 术期刊综合评价数据库、中国学术期刊（光盘版）、中国核心 期刊（遴选）数据库、中文科技期刊数据库（全文版）等多家国 内权威数据库全文收录期刊。
２００７ 年第 １１ 期 （２总００第７ 年１９第６ 期１１）期
农业装备与车辆工程
ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ ＥＱ农ＵＩ业ＰＭ装Ｅ备ＮＴ与＆车Ｖ辆ＥＨ工ＩＣ程ＬＥ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｎｏ．１１ ２００７ （Ｔｏｔａｌｌｙ １９６）
汽车钢板弹簧悬架的有限元分析与试验研究
于济业，孟婕，吴元东，刚宪约
（山东理工大学 交通与车辆工程学院，山东 淄博 ２５５０４９）
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ａｎｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｉｂｏ ２５５０４９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｌｅａｆ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｐｌａｙｓ ａ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｍｏｔｏｒ ｖｅｈｉｃｌｅｓ． Ｂｙ ｕｓｅ ｏｆ ａ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｔｅｓｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ａｎｄ ｓｐｅｃｉａｌ ｃｌａｍｐｓ，ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｌｅａｆ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ａｎｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｔｈｅｏｒｙ，ｉｔｓ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ． Ｔｈｅ ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｃｅ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ＦＥＡ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｅｓ ａｎｄ ｖａｌｉｄａｔｅｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ． Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｃａｎ ｂｅ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｌｅａｆ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ Ｗｏｒ ｄｓ： ｌｅａｆ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ；ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ＦＥＡ；ｃｏｕｐｌｉｎｇ；ｃｏｎｓｔｒａｉｎ ｅｑｕａｔｉｏｎ
在定义求解选项时，需要考虑时间步长必须足够 小，以描述适当的接触。因为如果时间步长太大，则接 触力的光滑传递会被破坏。设置精确时间步长的最简 便的方法是打开自动时间步长。如果在迭代期间接触 状态起了变化，可能发生不连续，为了避免收敛太慢， 使用修改的刚度阵，将求解分析选型设为 ＦＵＬＬ，这样 每进行一次平衡迭代就凸不平的路面行驶时，不可避免地要 受到来自路面的冲击，所以在行驶中不断引起振动。 如果这些冲击直接作用于车身，不仅严重降低了乘 坐品质，车上的各种零件也易损坏。所以需要弹性 阻尼元件来把这些突变冲击载荷变为缓变载荷。
悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架 与车轴弹性地连接起来。悬架现在使用的减振弹簧 主要有螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧、油气弹簧及 钢板弹簧等。钢板弹簧由若干片叠成，与其它弹性 元件比较，不仅起着弹性元件的作用，而且也能起着 导向元件的作用，并且能传递各种力和力矩，其片间 的接触、摩擦在弹簧振动时还将起到阻尼的作用，因 此是目前悬架广泛采用的一种弹性元件。
由于钢板弹簧在工作时要产生大变形，并存在 接触面上的局部非线性行为，故需要将分析选项中 的大变形开关打开。同时自适应下降因子不适用于
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２００７ 年第 １１ 期
农业装备与车辆工程
大变形分析，关闭该选项。因为大的时间增量会使 迭代趋向于不稳定，要使用线性搜索选项来使计算 稳定化。
还要合理设置载荷子步数和平衡迭代次数，载 荷子步数和平衡迭代次数越多，计算结果越精确，但 运行时间越长。本分析中，每一个载荷步的子步数 采用默认值。本分析设置时间增量为 １３０ｓ，每 １ｓ 加 １ｍｍ 的 Ｘ 方向的位移，以求较大限度地得到收敛 解。至于收敛准则中需要设置的收敛项和该收敛项 的收敛容差可以适用程序提供的缺省项。计算分析 中的其它选项均可使用软件提供的缺省设置。
相邻叶片的两螺栓之间的部分采用 ＡＮＳＹＳ 的 ＧＬＵＥ 命令将它们粘接在一起。
试验用钢板弹簧型号为 ＺＢ１０４３ＪＤＤ－ Ｂ，材料为 ６０Ｓｉ２Ｍｎ，片数为 ９ 片。钢板弹簧结构参数如表 １ 所示。
表 １ 钢板弹簧实测参数
第１片 第２片 第３片 第４片 第５片 第６片 第７片 第８片 第９片
厚度（ｍｍ） １１ ８ ８ ８ ８ １１ １１ １１ １１
弧长（ｍｍ） １３２０ １３２０ １２００ １１１９ ９８０ ８６５ ７２０ ５１５ ３２０
试验装置如图 １。试验时压力机压头缓慢加载，当 弹簧变形到 １３０ｍｍ 时，钢板弹簧压平，此时的压力为 １８．７６ｋＮ。压力机自动停止加载，停止信号采集，保存数 据和压力机数控电脑上的位移－ 载荷曲线。
钢板弹簧的位移－ 载荷曲线如图 ２ 所示，位移、 载荷基本呈线性关系，计算出的板簧刚度为 １３７．４Ｎ ／ｍｍ。
为了适应建设现代化农业，发展现代农业生产力的时代 特征，《农业技术与装备》以促进农业工程技术与生物技术的 协调发展，加强现代农业各相关技术的优化组合，发展现代 农业生产力，提高农业综合生产能力为宗旨。一方面特约专 家学者论述现代农业发展的经典之作，点拨国内外高科技含 量的前沿技术；另一方面征集交流基层推广技术人员在实践 中研究总结的实用技术和科研论文。单月号（综合版）侧重宣
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图 １ 钢板弹簧变形试验
图 ２ 钢板弹簧的位移－ 载荷曲线
２ 钢板弹簧悬架非线性模型研究
２．１ 建立钢板弹簧模型 在 ＡＮＳＹＳ 有限元软件中建立九片钢板弹簧的
虚拟试验模型，建模尺寸与钢板弹簧悬架刚度试验 中钢板弹簧尺寸相同。实际钢板弹簧各片之间采用 中心螺栓连接且在钢板弹簧中部用 Ｕ 形骑马螺栓 将其夹紧在桥壳上。根据对称性，在长度方向取一 半进行分析计算。板簧的几何形状和材料特性如密 度、弹性模量等按实际输入。
在 ＡＮＳＹＳ 的前处理中直接生成几何模型，结合 钢板弹簧总成计算模型是一个实体组合结构，考虑 钢板弹簧的受力特点，以 ４ 节点板壳单元 ＳＨＥＬＬ６３ 来模拟钢板弹簧。
根据有限元理论可知，对同一分析对象，单元划 分越细，对实际结构的模拟越精确，但单元划分过 细，即生成的单元数量过多，则计算时间会大幅度增 加。在接触分析中，并非网格越密，得到的结果越精 确。因为如果网格密度增加，则接触单元数将增加，每 一个单元上的载荷将降低，其合适的接触单元刚度也 相应降低，如果此刚度值过低，将得到错误的结果。
在工程接触问题中，通常存在有摩擦力，若不考 虑摩擦力的影响或不考虑加载过程中摩擦功的不可 逆性，就难以准确地反映工程接触问题。在此采用面－ 面接触单元来模拟板簧片间接触。在一个接触对中首 先指定接触面和目标面，接触面上的单元被约束住， 不能穿透目标面，而目标面可以穿透接触面。通常，当 凸面和平凹面接触时，应将平凹面作为目标面。按照 此原则，本计算分析共定义了八个接触对，每个接触 对定义唯一的实常数号。实常数的定义如下：摩擦系 数 ＭＵ＝０．３，法向接触钢都因子 ＦＫＮ＝０．５，最大穿透 量 ＦＴＯＬＮ＝０．１５，其它参数应用默认值。 ２．３ 模型约束和求解设置
收稿日期：２００７－ ０８－ １０ 作者简介：于济业 （１９６１－ ），男，实验师，研究方向为汽车底盘。
钢板弹簧悬架刚度试验是指在试验室中模拟在 实际负荷的情况下通过精确的测量得到所需要的数 据，这就是所谓的实测方法。
本次试验是要测量验证一个典型钢板弹簧的刚 度，通过试验获得的数据，为验证 ＡＮＳＹＳ 有限元软 件进行模型分析的准确性提供可靠的依据。
求解后位移变形如图 ４ 所示。
图 ４ 位移变形图
在结果数据中显示每个载荷步支反力的大小， 从而做出位移－ 力的关系曲线，如图 ５ 。
结果数据中显示的支反力近似按照等差数列增 长，由此可算出近似度，从而得出曲线的非线性度为 ２．５％，可以说线性度比较好，又与钢板弹簧的实测 刚度曲线相比较，误差仅为 ４％。说明用有限元分析 方法分析精度非常高。
１８０００ １６０００ １４０００ １２０００ １００００
８０００ ６０００ ４０００ ２０００
０ ０ ２０ ４０ ６０ ８０ １００ １２０ １４０
图 ５ 钢板弹簧钢度曲线
３ 结论
本文介绍了钢板弹簧有限元模型的建立，模型 建立完全按各片的几何结构和材料条件，同时考虑 其大变形、接触和摩擦情况运用动态分析方法中的 瞬态分析法用 １３０ｓ 的时间增量对模型施加缓慢位 移来模拟实际试验过程，求得刚度、应力、接触状态 及接触压力，取得精益设计效果。其刚度曲线与实测 的刚度曲线作了比较，得出有限元分析设计具有快 速、准确、高效的效果，与实际结果误差极小，可以为 实际机械工程提供可靠的依据。
摘要：利用万能试验机和专用夹具对某汽车钢板弹簧悬架进行了变形试验，同时基于非线性有限元理论对该悬架进
行了有限元分析，计算结果与试验结果完全吻合，证明了有限元模型的有效性。本文建立的有限元模型可以应用于钢
板弹簧悬架的设计计算和参数优化。
关键词：钢板弹簧悬架；变形试验；非线性有限元分析；耦合；约束方程
中图分类号：Ｕ４６３．３２
２００８ 年《农业技术与装备》征订启事
《农业技术与装备》是国内唯一由农业和农机技术推广 部门共同打造的现代农业技术专业期刊。国内统一刊号： ＣＮ１４－ １３４３ ／ＴＨ ，国际标准刊号：ＩＳＳＮ １６７１－ ７９４５。是中国学 术期刊综合评价数据库、中国学术期刊（光盘版）、中国核心 期刊（遴选）数据库、中文科技期刊数据库（全文版）等多家国 内权威数据库全文收录期刊。
２００７ 年第 １１ 期 （２总００第７ 年１９第６ 期１１）期
农业装备与车辆工程
ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ ＥＱ农ＵＩ业ＰＭ装Ｅ备ＮＴ与＆车Ｖ辆ＥＨ工ＩＣ程ＬＥ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｎｏ．１１ ２００７ （Ｔｏｔａｌｌｙ １９６）
汽车钢板弹簧悬架的有限元分析与试验研究
于济业，孟婕，吴元东，刚宪约
（山东理工大学 交通与车辆工程学院，山东 淄博 ２５５０４９）
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ａｎｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｉｂｏ ２５５０４９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｌｅａｆ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｐｌａｙｓ ａ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｍｏｔｏｒ ｖｅｈｉｃｌｅｓ． Ｂｙ ｕｓｅ ｏｆ ａ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｔｅｓｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ａｎｄ ｓｐｅｃｉａｌ ｃｌａｍｐｓ，ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｌｅａｆ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ａｎｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｔｈｅｏｒｙ，ｉｔｓ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ． Ｔｈｅ ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｃｅ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ＦＥＡ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｅｓ ａｎｄ ｖａｌｉｄａｔｅｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ． Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｃａｎ ｂｅ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｌｅａｆ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ Ｗｏｒ ｄｓ： ｌｅａｆ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ；ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ＦＥＡ；ｃｏｕｐｌｉｎｇ；ｃｏｎｓｔｒａｉｎ ｅｑｕａｔｉｏｎ
在定义求解选项时，需要考虑时间步长必须足够 小，以描述适当的接触。因为如果时间步长太大，则接 触力的光滑传递会被破坏。设置精确时间步长的最简 便的方法是打开自动时间步长。如果在迭代期间接触 状态起了变化，可能发生不连续，为了避免收敛太慢， 使用修改的刚度阵，将求解分析选型设为 ＦＵＬＬ，这样 每进行一次平衡迭代就凸不平的路面行驶时，不可避免地要 受到来自路面的冲击，所以在行驶中不断引起振动。 如果这些冲击直接作用于车身，不仅严重降低了乘 坐品质，车上的各种零件也易损坏。所以需要弹性 阻尼元件来把这些突变冲击载荷变为缓变载荷。
悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架 与车轴弹性地连接起来。悬架现在使用的减振弹簧 主要有螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧、油气弹簧及 钢板弹簧等。钢板弹簧由若干片叠成，与其它弹性 元件比较，不仅起着弹性元件的作用，而且也能起着 导向元件的作用，并且能传递各种力和力矩，其片间 的接触、摩擦在弹簧振动时还将起到阻尼的作用，因 此是目前悬架广泛采用的一种弹性元件。
由于钢板弹簧在工作时要产生大变形，并存在 接触面上的局部非线性行为，故需要将分析选项中 的大变形开关打开。同时自适应下降因子不适用于
·２５·
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农业装备与车辆工程
大变形分析，关闭该选项。因为大的时间增量会使 迭代趋向于不稳定，要使用线性搜索选项来使计算 稳定化。
还要合理设置载荷子步数和平衡迭代次数，载 荷子步数和平衡迭代次数越多，计算结果越精确，但 运行时间越长。本分析中，每一个载荷步的子步数 采用默认值。本分析设置时间增量为 １３０ｓ，每 １ｓ 加 １ｍｍ 的 Ｘ 方向的位移，以求较大限度地得到收敛 解。至于收敛准则中需要设置的收敛项和该收敛项 的收敛容差可以适用程序提供的缺省项。计算分析 中的其它选项均可使用软件提供的缺省设置。
相邻叶片的两螺栓之间的部分采用 ＡＮＳＹＳ 的 ＧＬＵＥ 命令将它们粘接在一起。
