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今天，我們就來(lái)一起探討一下如何利用ANSYS Workbench這一強(qiáng)大的有限元分析軟件，對(duì)典型的橡膠圈密封進(jìn)行精確計(jì)算和分析。一、模型介紹 我們構(gòu)建的模型是一個(gè)圓柱形的軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，通過(guò)取其截面進(jìn)行模擬分析。這個(gè)模型由三部分組成：左側(cè)是固體部分，中間是橡膠圈，右側(cè)是剛性體。這種設(shè)計(jì)在很多工業(yè)設(shè)備中都能看到，其密封性能直接關(guān)系到設(shè)備的正常運(yùn)行。

隨著有限元技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，作為先進(jìn)的非線性有限元軟件一ABAQUS已經(jīng)具備超彈性、粘彈性橡膠模型和體積不可壓縮材料大變形的有限元計(jì)算功能，這為橡膠減振器的有限元分析提供了極大的便利。

摘要:基于剛度疊加法的原理、非線性有限元分析及優(yōu)化理論，提出了懸架襯套3 個(gè)方向靜剛度的設(shè)計(jì)方法。以某乘用車懸架橡膠襯套的三向靜剛度設(shè)計(jì)為例論述了該方法的有效性。該方法對(duì)懸架襯套三向靜剛度的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。

如Jiang等利用有限元法對(duì)FSC賽車車架的剛度和振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行了分析，優(yōu)化后的車架減重7.18%[10]。關(guān)亮亮等首先利用CA-TIA對(duì)懸架立柱進(jìn)行了三維建模，之后利用ANSYS對(duì)懸架立柱進(jìn)行了靜力學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)前后立柱的最大應(yīng)力均小于材料的屈服極限455 MPa，安全系數(shù)為3.3，滿足使用需求[11]。

3.各種典型工況下的靜力分析 對(duì)汽車在實(shí)際使用中最常見的典型工況前懸架進(jìn)行靜力分析是研究前懸架零部件載荷的基礎(chǔ)。

Adams的車輛動(dòng)力學(xué)仿真在新型懸架設(shè)計(jì)的開”發(fā)中起著不可或缺的作用。 扭梁式懸架系統(tǒng)是半獨(dú)立懸掛系統(tǒng)，最常用于后輪。它結(jié)合了非獨(dú)立和獨(dú)立懸架的特點(diǎn)，允許車輪像獨(dú)立懸架一樣發(fā)生相對(duì)扭轉(zhuǎn)，也像非獨(dú)立懸架一樣允許車輪對(duì)另一側(cè)車輪產(chǎn)生影響。 扭梁式懸架包含兩個(gè)連接在底盤和車輪上的縱臂。連接這兩個(gè)縱臂的是一個(gè)扭力梁，形成典型的H形懸架結(jié)構(gòu)，如圖1。

摘要：汽車四輪定位參數(shù)與懸架密切相關(guān)。汽車懸架對(duì)于車輛的行駛性能、安全性和舒適性至關(guān)重要。DTAS 3D提供了各類型懸架的公差仿真分析方法。 關(guān)鍵字：DTAS 3D、前后懸架、公差仿真分析、 運(yùn)動(dòng)耦合 ------棣拓（上海）科技發(fā)展有限公司一、懸架公差分析綜述 懸架是車身（或車架）與車輪（或車橋）中間的連接裝置的總稱，是汽車的重要組成部分。

· 為FEA提供輸入：將處理后的載荷數(shù)據(jù)作為邊界條件輸入到HyperWorks、Abaqus等有限元分析軟件中，對(duì)控制臂等部件進(jìn)行靜態(tài)強(qiáng)度分析，研究其應(yīng)力分布和變形。三、重要提示與技巧· 模型準(zhǔn)確性是關(guān)鍵：懸架模型（包括硬點(diǎn)位置、襯套特性、質(zhì)量屬性）的準(zhǔn)確性直接決定載荷提取結(jié)果的可靠性。務(wù)必進(jìn)行模型校驗(yàn)（Model Validation）。

模態(tài)相關(guān)性分析通過(guò)計(jì)算試驗(yàn)與有限元模態(tài)頻率存在的偏差和振型之間的匹配程度，來(lái)量化有限元建模誤差，從而達(dá)到檢查有限元計(jì)算結(jié)果的優(yōu)劣。

[5]祝小元，方宗德，申閃閃，等.汽車懸架控制臂的多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化[J].汽車工程，2011，21（2）：138-141. [6]何小靜，上官文斌.汽車懸架下控制臂的有限元分析[J].噪聲與振動(dòng)控制，2012，32（3）：125-128. [7]武文超，方毅博，寧倩，等.基于雨流法的汽車底盤件疲勞耐久試驗(yàn)方法研究[J].汽車技術(shù)，2013（12）：46-49.

在板簧的機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在副簧與副簧支架接觸以后，彈簧剛度會(huì)隨之變大，Abaqus可以很好分析鋼板彈簧在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的剛度變化。（5）懸架系統(tǒng)安裝過(guò)程分析懸架是汽車中重要的減震系統(tǒng)。懸架的設(shè)計(jì)直接影響到整車的舒適性。懸架的安裝過(guò)程，也是設(shè)計(jì)分析的重點(diǎn)。Abauqs可以按照安裝順序，分析預(yù)應(yīng)力狀態(tài)的各種懸架系統(tǒng)，為整車的設(shè)計(jì)提供合理的設(shè)計(jì)參數(shù)。

懸架部件在公司的投資組合和收入中占很大比例，底盤部件中也包括螺旋彈簧。Mubea集團(tuán)將有限元分析方法和Ansys optiSLang應(yīng)用于螺旋彈簧自動(dòng)化設(shè)計(jì)以及后續(xù)優(yōu)化過(guò)程中，以滿足所有邊界條件和使用期限要求。 01 懸架螺旋彈簧的任務(wù)當(dāng)前的車流密度要求汽車具有安全舒適的駕駛環(huán)境，以保證不論在短距離還是長(zhǎng)距離行駛時(shí)駕駛員都能全神貫注。

圖4 前端優(yōu)化過(guò)程根據(jù)原因分析所述的3～4點(diǎn)，在2根縱向大梁組成內(nèi)側(cè)增加2組組焊的異形槽鋼梁，其兩端分別與后端梁、懸架橫梁焊接連接，如圖5(b)所示，經(jīng)有限元計(jì)算，強(qiáng)度滿足鐵路運(yùn)行要求，但其與大梁太近，內(nèi)側(cè)焊縫不便于施焊，同時(shí)不便于組裝氣囊用緊固件。優(yōu)化兩側(cè)組焊的異形槽鋼梁為車架中央位置的一組工字型梁，如圖8所示，端部分別與后端梁、懸架橫梁相連，如圖5(c)所示。

子結(jié)構(gòu)分析使用矩陣減縮技術(shù)將系統(tǒng)矩陣減縮到更小的自由度（DOF）集合。子結(jié)構(gòu)的使用過(guò)程減少了計(jì)算機(jī)時(shí)間，并且能夠在有限的計(jì)算機(jī)資源下解決非常大的問(wèn)題。下圖顯示了懸架組件如何分為三個(gè)超單元：Wheel1、Wheel2和Body。 子結(jié)構(gòu)分析包括三個(gè)不同的步驟，稱為過(guò)程：生成過(guò)程、使用過(guò)程和擴(kuò)展過(guò)程。 生成過(guò)程 生成過(guò)程的目標(biāo)是將一組標(biāo)準(zhǔn)有限單元壓縮為單個(gè)超單元。

1，自動(dòng)導(dǎo)入硬點(diǎn)與建立坐標(biāo)系，修改硬點(diǎn)2，批量導(dǎo)入襯套數(shù)據(jù)3，導(dǎo)入緩沖塊，彈簧數(shù)據(jù)4，利用table功能建立連接屬性5，創(chuàng)建連接對(duì)6，創(chuàng)建set集，創(chuàng)建接觸對(duì)7，加載感興趣的可以交流學(xué)習(xí)

用有限元方法研究半主動(dòng)座椅懸架系統(tǒng) 的振動(dòng)磁流變液阻尼器汽車設(shè)計(jì)當(dāng)中，座椅在確保乘客舒適性方面發(fā)揮著重要作用，特別是在長(zhǎng)途駕駛時(shí)。如今大多數(shù)制造商更多關(guān)注座椅的靜態(tài)舒適性，而對(duì)動(dòng)態(tài)舒適性關(guān)注有限。韋洛爾大學(xué)的這個(gè)學(xué)生項(xiàng)目幫助我們進(jìn)一步了解動(dòng)態(tài)舒適性的重要性。利用Adams仿真工具，學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)模型，用PID控制 器和新設(shè)計(jì)的磁流變液阻尼器來(lái)考察半主動(dòng)座椅懸架系統(tǒng)的性能。

阻尼系數(shù)（N*S/m） 4172 2.2 仿真分析與對(duì)比經(jīng)過(guò)仿真，電動(dòng)賽車半主動(dòng)懸架和被動(dòng)懸架的車身垂直振動(dòng)加速度、懸架動(dòng)行程、輪胎變形0-10秒內(nèi)時(shí)間歷程的仿真結(jié)果對(duì)比分別如圖4、圖5、圖6所示。

摘要：本文分析了過(guò)盈配合的有限元計(jì)算時(shí)用到超彈性本構(gòu)時(shí)可壓縮性對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響情況，得到在過(guò)盈配合中必須考慮這種可壓縮性的結(jié)論并分析考慮可壓縮性的原因。1、引言 過(guò)盈配合是橡膠工業(yè)中的一種常見的配合方式。橡膠為超彈性材料，有限元計(jì)算中通常假定為不可壓或者幾乎不可壓。本文首先給出一種不可壓橡膠模型過(guò)盈配合的理論解，并與ABAQUS 計(jì)算解進(jìn)行比較。