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板簧夹紧刚度
板簧的夹紧刚度是指在夹紧一定的外力作用下，板簧产生的弹性
变形。
夹紧刚度与板簧的材料性质、几何形状和尺寸有关。
首先，板簧的材料性质对夹紧刚度有影响。
板簧所选用的材料需
要具有高的弹性模量和强度，以便在夹紧过程中能够产生合适的弹性
变形，并且能够承受外力的作用而不发生破坏。
其次，板簧的几何形状和尺寸也对夹紧刚度有影响。
一般来说，
板簧的几何形状越薄，长度越大，夹紧刚度就越小。
此外，板簧的宽
度和厚度也会对夹紧刚度产生影响，一般情况下，宽度越宽，厚度越小，夹紧刚度越大。
最后，夹紧力的大小也会影响夹紧刚度。
夹紧力越大，板簧受到
的外力就越大，引起的弹性变形也会越大，从而夹紧刚度就越大。
综上所述，板簧夹紧刚度的大小与材料性质、几何形状、尺寸和
夹紧力密切相关。
为了确定板簧的夹紧刚度，需要综合考虑以上因素，并进行适当的设计和计算。
滑板式钢板弹簧悬架变刚度计算方法的研究滑板式钢板弹簧悬架是一种常见的汽车悬架结构，其特点是采用滑动方式使悬架的刚度随着行驶路面的不规则性而变化。
这种变刚度悬架可以显著提高车辆的悬架性能和乘坐舒适度。
本文旨在研究滑板式钢板弹簧悬架的刚度变化规律及其计算方法。
滑板式钢板弹簧悬架的基本结构包括左右两个滑板、多条钢板弹簧以及连接悬架和车桥的传动杆等。
当汽车行驶过程中，悬架上的多条钢板弹簧会受到路面不平和汽车重心变化的影响，从而导致悬架的刚度随之变化。
具体来说，当汽车行驶在平坦路面时，弹簧间距较大，弹簧负载较小，悬架刚度较小；而当汽车行驶在不平坦路面、过弯或停车启动等情况时，弹簧间距较小，弹簧负载较大，悬架刚度较大。
这种连续变化的刚度特性可以有效减少对车身的冲击和振动，提高行驶平稳性和乘坐舒适度。
为了计算滑板式钢板弹簧悬架的刚度变化，需要考虑弹簧的刚度和弯曲变形。
据Parker等人的研究，滑板式钢板弹簧悬架的总弹簧刚度可以通过以下公式计算：Ks = (S/6) * (1/(d1/d2 - 1) + 1/(d2/d3 - 1) + ... +1/(dn-1/dn - 1))其中，Ks表示总弹簧刚度，S表示弹簧截面积，d1-dn表示各个弹簧片的高宽比。
此外，弹簧片的弯曲变形也会影响悬架的刚度变化。
如果采用等效弹簧片高度来计算弯曲变形的影响，则可将总弹簧刚度改为等效刚度Ks'，并根据弯曲变形的理论公式计算Ks'。
具体计算公式如下：Ks' = (S/6) * (1/(d1/d2 - 1+ b/l1) + 1/(d2/d3 - 1+ b/l2) + ... + 1/(dn-1/dn - 1+ b/ln-1))其中，b表示弹簧的长度，l1-ln-1表示各个弹簧片的长度。
需要注意的是，由于滑板式钢板弹簧悬架的刚度变化是连续的，因此需要对每个行驶情况下的刚度进行计算求和，从而得到整个行驶过程中悬架的总刚度变化曲线。
搅拌车前悬架钢板弹簧的计算分析及试验研究（终稿）学位论文摘要随着我国基础设施建设的快速发展，混凝土搅拌运输车作为一种运输混凝土的专用车被广泛应用。
其施工过程一般由满载运料和空载返回两种状态组成，在整个过程中满载和空载的时间各占50%。
目前混凝土搅拌运输车的前悬架设计指标一般只考虑满载舒适安全的要求，而不考虑空载状态，导致空载时有明显的共振现象，严重影响搅拌车的舒适性。
在悬架装置中，钢板弹簧起传递车轮与车架之间的力和力矩,缓和路面不平引起振动和冲击的作用，是车辆设计优劣的关键之一，因此优化其结构和性能参数对车辆安全性和舒适性具有重要意义。
在各类钢板弹簧中，变刚度少片簧因结构简单，成本低，质量轻，适应性好等优点，已成为悬架装置研究的重点，是未来高性能搅拌车前悬架装置的发展趋势。
本文通过前期大量的调查和研究，拟设计一种搅拌车专用前悬架变刚度少片簧，使其既能保证搅拌车满载时的行驶安全，又能大大提高空载时的乘坐舒适性能。
首先，对比分析各类钢板弹簧的特性，选择变刚度钢板簧作为研究目标；其次，根据多种理论方法，建立钢板弹簧的数学模型，并进行应力和模态分析，得到一种满足要求的变刚度少片簧；最后通过台架试验和道路试验，验证仿真分析结论。
本研究既解决了搅拌车使用中遇到的现实问题，同时也促进了专用车设计水平的发展，在理论应用方面有积极意义。
关键词：混凝土搅拌运输车钢板弹簧仿真应用Abstract目录摘要 1Abstract 2目录 3第一章绪论 51.1 研究目的和意义 51.2．载货汽车用钢板弹簧的概况 51.3、钢板弹簧的特性 61.3.1多片钢板弹簧的特性61.3.2少片变截面钢板弹簧的特性81.4、钢板弹簧的功能结构 81.5、钢板弹簧应用中存在的舒适性问题 101.6本课题研究内容和意义11第二章钢板弹簧的计算模型分析132.1 钢板弹簧的力学模型概况132.2 钢板弹簧计算的材料力学基础132.2.1 等截面简支梁和悬臂梁132.2.2 梯形简支梁和梯形悬臂梁152.3共同曲率法172.3.1板片厚度相同的多板弹簧的计算172.3.2 板厚不同的多板簧计算182.4 集中载荷法202.5 综合法222.6 有限元分析法242.6.1 什么是有限元242.6.2 有限元法的发展概况252.6.3 通用有限元软件ANSYS的介绍262.6.4结构分析在ANSYS的实现262.7多片钢板弹簧有限元模型的建立272.7.1 多片钢板弹簧强度和刚度分析272.7.2 多片钢板弹簧模态分析322.7.3 多片钢板弹簧有限元计算结果分析34 2.7.4本章小结35 第三章钢板弹簧的试验研究与分析 363.1 试验项目及其方法363.1.1 弹簧特性试验363.1.2 台架疲劳试验363.2试验验证373.2.1试验对象373.2.2 试验条件383.3试验过程简介383.4 样车的试验分析383.4.1 激励源识别383.4.2 悬架参数的影响分析403.4.3 悬架参数调整的测试验证41 3.4.4 样车改善对策413.4.5 结论423.5 改进前少片簧应力道路试验43 3.5.1 试验用少片钢板弹簧433.5.2 试验状态433.5.3 试验结果443.6 改进后少片簧应力台架试验45 3.6.1 试验用少片钢板弹簧453.6.2 测试状态 463.6.3 试验结果 463.6.4 试验分析473.7 改进后少片簧整车道路试验48 3.7.1 试验用少片钢板弹簧493.7.2 台架试验 493.7.3 道路试验493.8 本章小结493.9 整车振动对比试验503.9.1 试验测试基本情况及环境状况50 3.9.2 试验测试513.9.3本章小结54四总结 554.1研究的主要内容554.2研究展望56第一章绪论1.1 研究背景及意义安全、节能、环保、舒适性和耐久性是衡量现代载货汽车性能的五大指标，其中与顾客使用感受最密切的是车辆的乘坐舒适性，目前已受到各研究机构的广泛重视。
钢板弹簧刚度特性的有限元分析newmaker1 前言钢板弹簧是汽车中广泛应用的弹性元件，刚度是其重要的物理参量。
因此，在产品试制出来之前，如何更准确的计算其实际刚度就成为大家共同关心的问题。
传统的计算方法，如“共同曲率法”和“集中载荷法”等均存在一定的局限性，在计算中往往需要加入经验修正系数来调整计算结果。
随着计算机的发展，有限元法因其精度高、收敛性好、使用方便等优点逐渐被应用到板簧的设计中。
邹海荣等应用有限元法分析了某渐变刚度钢板弹簧的异常断裂问题，提出了避免此种断裂的改进措施。
胡玉梅等针对某汽车后悬架的钢板弹簧应用Ansys 软件分析了其静态强度特性，给出了钢板弹簧在不同载荷作用下的应力分布，计算结果与试验符合的较好。
谷安涛则讨论了应用有限元法设计钢板弹簧的一般流程，给出了设计的示例。
有限元法的最大优点之一就是可以仿真设计对象的实际工作状态，因而可以部分代替试验，指导精确设计。
汽车钢板弹簧存在非线性和迟滞特性。
应用有限元法进行分析时需要考虑大变形及接触，即需要同时考虑几何非线性和状态非线性，这将使得计算不容易收敛，因而需要较高的求解技巧及分析策略。
本文采用Nastran的非线性分析模块分析了某钢板弹簧的刚度特性，讨论了摩擦对其性能的影响，其分析流程及结果可以为同类型产品的设计提供参考。
2 钢板弹簧刚度的计算方法传统的计算方法有“共同曲率法”和“集中载荷法”。
此外，国内学者郭孔辉针对共同曲率法中存在的固有缺陷，提出了一种称为主片分析法的计算方法，田光宇等则针对集中载荷法的固有缺陷，提出了改进的集中载荷法。
这些方法的出发点都是把板簧各片看成是等截面的悬臂梁，不考虑板簧各片之间的摩擦和板簧变形过程中的大变形特性，采用经典梁公式计算第1叶片的端点挠度，进而求得板簧的刚度。
2.1共同曲率法共同曲率法由前苏联的帕尔希洛夫斯基提出，其基本假设为板簧受载后各叶片在任一截面上都有相同的曲率，即把整个板簧看成是一变截面梁，由此推出对称板簧的刚度计算公式如下：2.2集中载荷法集中载荷法的基本假设为板簧各叶片仅在端部相互接触，即假定第i片与第i-1片之间仅有端部的一个接触点，接触力为Pi，并且在接触点处两相邻叶片的挠度相等。
基于接触摩擦的渐变刚度钢板弹簧刚度的计算潘佳炜;董晓丹【摘要】应用基于接触摩擦的有限元方法,在Ansys中使用面-面接触单元建立钢板弹簧有限元模型.对三段式渐变刚度钢板弹簧悬架进行刚度特性计算,并与由台架试验得出实际的刚度曲线进行比较,证明模型的准确性.为加快产品的开发与变更提供有效的方法.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2010(000)009【总页数】4页(P57-60)【关键词】接触原理;有限元法;渐变刚度钢板弹簧【作者】潘佳炜;董晓丹【作者单位】广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东广州,510640;广州工商职业技术学院电子与电气工程系,广东广州,510850【正文语种】中文将一片变截面的副簧置于主簧的下面，将一组多片变截面副簧置于主簧上面，这样的结构就是三段式渐变刚度钢板弹簧。
只要设计时合理选择变刚度钢板弹簧的结构参数，可以使得三段式渐变刚度钢板弹簧的刚度曲线相对于以往钢板弹簧，获得更理想的接近等频特性，可以显著提高汽车的平顺性。
传统的钢板弹簧的设计必须经历初选参数——试制——试验——修改设计的模式，应用在渐变刚度钢板弹簧开发上因为设计参数繁多，不仅设计开发周期长而且成本浪费巨大。
本文以工厂实际生产为依托，以某型号三段式渐变刚度钢板弹簧为研究对象，提出一种基于三维建模、有限元分析计算和实验对比的钢板弹簧设计研发手段，旨在研发前期就对钢板弹簧的刚度等参数有所了解，尽早进行结构改进，从而缩短开发周期，节省开发费用。
1 三段式渐变刚度钢板弹簧的接触定义1.1 接触法的理论分析使用带接触摩擦的有限元方法考虑了在簧片之间的接触摩擦，证明能更真实有效地反映簧片之间复杂的受力情况:(1)一般的整体有限元系统方程。
其中:M为总体质量矩阵;K为总体刚度矩阵;D为所有等效节点位移组成的向量;F为所有等效节点力向量组成的向量［1］。
(2)添加摩擦接触单元后的有限元方程。
为了简化接触摩擦问题的描述，下面将两个面接触的问题简化为由3个节点的接触对。
