板簧
關注創建者：lz1234 創建時間：2020-09-22
板簧的視頻教程
ADAMS 前板簧建模
1、基于ADAMS的板簧建模step by step的操作，講解每一步為什么這么做，不是只讓你點這個點那個； 2、講解了ADAMS建立的板簧和設計計算的板簧剛度不同的原因，在第二章節； 3、學好ADAMS，一定要知其然，還要知其所以然，和設計充分溝通，排除不同影響因素才能建立準確的模型。
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ABAQUS實例彈簧篇-- 復合材料--板簧壓縮
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Workbench 板簧裝配及回彈分析
本例主要面向workbench初級用戶，以板簧連接結構為依托，主要對板簧電氣連接件進行裝配分析，獲取裝配力、連接接觸力及板簧變形回彈，從模型導入、材料設置、網格、邊界條件求解及后處理進行詳細講解。
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板簧的實例教程
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0 前言
本操作手冊講述了采用ADAMS 板簧工具箱LeafTool 工具進行板簧系統模型搭建的詳細過程，包含板簧幾何建模、板簧連接、剛度校正和板簧總成裝配等。
使用軟件Adams/Car Adams 2013，加載 Leaf spring Toolkit板簧工具箱。
板簧建立的一般流程：
在建立模型之前需要收集板簧建模相關的數據如：自由弧高、板簧片數以及板簧厚度等。具體參數在建模過程中具體介紹。
1、首先打開 Adams/car ，進入 template builder 界面。
●點擊菜單 leaf tool，選擇 OG Profile Generator 如下圖：
●進入 OG Profile Generator 界面，如圖進行參數設置。
參數解釋
參照圖示輸入板簧輪廓參數
2、單擊ok進入Create Leafspring界面，如圖進行參數設置。
參數解釋
3、點擊OK進入連接件建立對話框，如圖進行參數設置。
參數解釋
4、輸入完成之后點擊OK，進入設定板簧參數對話框
按照如圖所示，在ModifyFriction下方設置板簧之間摩擦力、彈簧夾與主片簧間摩擦力是否起作用，并修改摩擦系數；輸入板簧的彈性模量EModulus、GModulus、StructuralDamping；YShearFactor與ZShearFactor設置為默認值即可。
展開 圖 3 輕卡后板簧活動端支架初始設計空間
3.2 工況定義
后板簧活動端支架載荷通常由沖擊、驅動、轉向、加速、制動等工況產生，通常有以下幾種工況：
（1）制動：模擬整車制動時的板簧支架受力工況，板簧支架承受制動引起的垂直載荷和縱向載荷；
（2）轉向：模擬整車轉向時的板簧支架受力工況，板簧支架承受轉向引起的垂直載荷和側向載荷；
（3）過坑：模擬整車在遇到不平坑洼路面時，兩軸一高一低時的板簧支架受力工況，板簧支架承受垂直力 載荷和縱向力載荷；
（4）垂向跳動：模擬整車沖擊時板簧支架承受的垂直方向的沖擊載荷，其值在靜載基礎上引入動載系數以 反映汽車在不平路面等速行駛的動態載荷；
（5）組合工況：模擬整車在行駛過程中，遇上之前工況的組合情況，板簧支架承受轉向引起的垂直載荷和 側向載荷，制動引起的縱向載荷等； 后板簧活動端支架各工況載荷通過多體動力學軟件進行載荷提取，多體動力學模型如圖 4 所示，載荷結果如表 1 所示。
圖 4 輕卡后懸架多體動力學模型
表 1 后板簧活動端支架工況及載荷
載荷測量點在后板簧活動端支架卷耳孔位置。其中，X，Y，Z 均為汽車整車坐標，X 正方向為汽車行駛相反方向，Y 向為汽車左右方向，Z 正方向為汽車向上的方向。
展開 該板簧支架模型中共添加6處用于固定約束的rbe2，分別位于支架上端與車架連接處；1個用于載荷施加的rbe3單元，位于支架下端板簧卷耳連接處的襯套內。車架的前后兩端約束6個自由度，在襯套處分別施加垂向靜態、制動、轉彎三個工況的載荷，有限元計算模型如圖8所示。
圖8 有限元計算模型
根據拓撲優化的板簧支架結構， 利用大型有限元軟件Hyperworks平臺的RADIOSS求解器對板簧支架進行有限元強度分析，板簧支架新結構最大von Mises應力值計算結果如表1所示，各工況下板簧支架應力云圖如圖 9 所示。
表1 板簧支架優化前后各工況下性能對比
圖9 板簧支架各工況下應力云圖
計算結果表明，經過solidThinking Inspire優化設計后的板簧支架，各工況下強度都滿足設計要求，最小安全系數為3.33。該板簧支架在車輛可靠性試驗過程中未出現斷裂等問題，證明其設計滿足性能需求。通過對板簧支架進行優化設計，證明了基于solidThinking Inspire的拓撲優化設計方法可以有效提高產品開發進度，合理布局零件的材料，達到了降低制造成本的目的。將最終的創意設計結構體現在實際工程中，與車輛的板簧及車架連接，如圖10所示。
圖10 工程實際應用
5 結語
以某重型車板簧支架為設計對象，基于變密度法建立了拓撲優化的數學模型，利用Hyperworks中的solidThinking Inspire模塊將連續體結構拓撲優化方法應用到該板簧支架結構優化設計中，對多工況下的板簧支架結構進行優化設計。
根據拓撲優化的結構，再結合制造工藝及設計經驗，對板簧支架進行重新設計，最后對新結構進行了有限元強度計算，計算
結果表明，進行優化設計后的板簧支架，性能滿足設計要求。
展開 介于以上情況，在車輛前板簧后支架概念設計階段，為了快速獲得優秀的產品雛形，利用Inspire 進行其優化工作，下面將詳細介紹利用Altair公司優化工具solidThinking Inspire進行車輛板簧支架從概念創意到實際工程應用的整個過程。
3板簧支架優化設計
3.1初始設計空間
在設計開始之前，設計師通過創建模型外觀邊界的三維實體來構思造型，這個邊界所包含的體 積我們稱為設計空間，所有Inspire優化后的形態都包含于這個設計空間里。鑒于支架與車架的安裝 連接關系，以及支架與板簧卷耳的位置和安裝關系，車輛前板簧后支架的初始設計空間定義如圖1 所示，其中六個小孔為支架與車架的安裝孔，下面兩個大孔為支架與卷耳的安裝空位。
圖1初始設計空間
3.2工況定義
由于要考慮到工程實際應用，所以必須對部件的工作狀況進行定義，只有這樣，solidThinking Inspire優化出來的結構才能滿足實際工作需要。
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技術專家們對轉向系統、板簧、動力總成等關鍵模塊，進行了詳細、系統性地講解，為參會人員提供了專業的知識體系與實用的解決方案。通過此次培訓，參會者們不僅加深了對車輛動力學建模的理解，還掌握了應對實際問題的專業技能，實現理論認知與實踐能力的雙重躍升。
本次會議的成功舉辦，不僅促進了商用車行業的技術交流與共享，更為商用車車輛動力學的發展注入了新活力。
板簧是一種簡單卻高效的懸架部件，常用于車輛吸收沖擊力并支撐重量。板簧由多層彎曲的柔性金屬條堆疊而成，因其耐用性和高承載能力而被廣泛用于卡車、廂式貨車和部分轎車。
它們在負載下彎曲，提供緩沖效果，從而提升乘坐舒適性和穩定性。
<p>adams car 板簧工具箱2013或2017或2020版，送板簧建模視頻，板簧建模指南規范</p>
伸張的板簧。板簧生成功能進行了增強，可以創建伸張的板簧，且可以選擇是否包含吊耳。
伸張的無吊耳板簧
6. 仿真事件可以增加前置或后置動作。通過CMD或者Python語言，更方便的執行用戶的仿真邏輯。
前置或后置動作
7. 模型變種能力提升。模型的變種名稱直接顯示在裝配及模型樹中。通過Setup可以設置變種的順序。
此外，板簧是一種非常柔性的結構。對于涉及高柔性結構的接觸，默認的接觸剛度通常過高，這會導致接觸表面分離。
問題：載荷在一個步驟中施加，并且接觸剛度可能過高。
解決方案：使用多個子步來更緩慢地增加載荷，并降低接觸剛度。
第3次計算嘗試：
在這次嘗試中，添加了額外的子步以更緩慢地施加載荷。
該板簧的夾緊剛度為44.9N/mm；
板簧的疲勞應力為1165Mpa；
板簧的疲勞壽命為12.28萬次。
麥弗遜一改當時盛行的板簧與扭桿彈簧的前懸架方式，創造性地將減振器和螺旋彈簧組合在一起，裝在前軸上。后來，麥弗遜跳槽到福特，1950年福特在英國的子公司生產的兩款車，是世界上首次使用麥弗遜懸架的商品車。麥弗遜懸架由于構造簡單，性能優越的緣故，被行家譽為經典的設計。
▎仿真過程
① 創建板簧子系統（包括考慮安裝預應力的柔性體）
② 在虛擬樣機中創建多個板簧
③ 設置參數，考慮間隙公差等初始位置的不確定性
④ 創建由三個凸輪組成的命令組(Command group)模型
⑤ 為明確最優設計，對各種設定值進行系統仿真
▎關鍵仿真技術
? 多柔體動力學(MFBD)技術精確計算運動部件的應力
? Geo-Contact
