最火汽车空气弹簧支架的优化设计光波浴房回油滤芯密封带木工胶钻尾螺钉Xl

汽车空气弹簧支架的优化设计

Solidworks作为国际上主流的设计软件，除自身提供了便捷的三维设计、装配和工程图等功能外，还集成了较多CAD／CAE／CAM应用方面的解决方案，这样便于设计人员在SolidWorks统一的软件界面下，完成整个产品的结构设计、性能分析和加工制造等产品设计验证与制造的开发流程。

下面是SolidWorks COSMOS在汽车行业的一个分析案例。汽车空气悬架系统采用空气弹簧代替传统的钢板弹簧，可以大幅度提高整车的舒适性、平稳性和操纵性。笔者在对国内某款车型进行空气悬架改装时，应用SolidWorks软件进行产品三维设计、装配及干涉检查，同时采用其集成的有限元分析软件COSMOSWorks进行多个关键零件部件的结构分析与优化，有效保证了产品质量，整个设计周期缩短了30%；最终实现装车一次成功。面向设计的优化流程本文以空气弹簧某支架的优化设计为例，介绍其在SolidWorks气球中的优化过程。

1．设计要求

(1)在满足空气弹簧工作空间要求的同时，不得与周边物体有装配干涉和运动干涉；

(2)结构的静强度满足气囊最大承载能力的要求。 对于要求(1)，可以利用SolidWorks的三维造型和装配体的干涉检查等功能完成。如果结构复杂，且运动状态不易判断，还可以借助SolidWorks的物质动力功能或者集成的运动仿真软件 CMOSMotion来完成，这里不做介绍。

2．分析过程

首先利用SolidWorks的三维造型功能，确定空气弹簧支架的基本结构，如图1所示。该支架的材料为Q345B，厚度均为6mm，零件质量为3.56Kg；然后利用COSMOSWorks进行静强度的分析，对设计进行验证。由于任何分析软件都无法做到真实工况的仿真模拟计算，所以在建立研究课题前，我们会找出影响该部件的主要约束条件及载荷。COSMOSWorks在分析前处理阶段所提供的参数设定非常丰富，基本满足大多数的案例分析：同时在模型格划分即离散化处理方面更加智能，无须手工调整格，并且具有快速的结算能力。

在空气弹簧最大工作载荷作用下，支架的最大应力为559MPa (见图2) ，最大位移为3．6mm(见图3)。而材料Q345B的许用应力要求不得超过280MPa，焊缝区域小于230mm。因此，基本结构的应力计算值已是材料许用应力的2倍，必须对结构进行强度优化。根据设计经验，我们首先将板材厚度由6mm增加到8mm(板材10mm厚已没有布置空间，不再考虑），重新计算，两者之间基本结构强度的分析对比见表1。当板材厚度增加到8mm厚时，其计算结果分别如图4、图5所示。

可以看到，其强度仍然不合格，则需对结构进行空间的拓朴优化。根据设计经验，首先要抑制结构的变形，由于其上部盖板为直接承载部位，变形较大，需要增加结构抑制其变形。因此分别对板厚6m m、8m m的化结构进行强度计算。两者的应力计算分析结果如图6、图7所示，其中这两种结构的计算结果对比如表2所示。<游戏机包/p>

在拓朴优化多种方案的对比中，我们发现8m m板材的结构尽管强度合格，且应力分布较为均匀，其最大计算应力为212MPa，说明材料强度较为宽裕；而6mm板材的结构虽然强度不合格，其最大计算应力为374MPa，但是该点属于应力集中点。根据弹性力学论，在尖角处应力无穷大，所以此处应力计算值发散、不真实。并且，应力云图中很少有高应力区域，说明该结构可以进一步优化。我们最后确定结构方案是板厚为6mm，其计算结果分别见图8、液压油缸图9，主要计算数据如表3所示。

结论

该结构的空间安装示意图如图10所示，该结构的特点是变形较小，质量较轻，应力分布较为均匀，说明材料强度的利用较为充分、合理。在这个分析项目到达12%.中，我们通过计算选择出了一个较好的设计方案，既减少了材料用量，又满足了强度要求，这在整车设计中非常重要，因为整车装备重量的降低意味着钢材料的成本节约，料, 裂纹长度的相对误差为, 而对氮碳同时又提升了整车的动力性能，减少能耗。在目前原材料价格上涨及能源紧张的市场条件下，可以最大化地节约制造与使用成本。另外，上述结构的分析对比，笔者是在半天时间内完成的。可以说如果没有SolidWorks软件强大的造型功能和COSHOSWorks快速的工程仿真分析特点，以及二者完美的集成，笔者是很难在这么短的时间内完成这些设计任务。目前，COSMOSWorks除便可从1条生产线起步了可以解决静强度分析外，还具有振型和频率分析、温度场分析、大变形非线性分析和疲劳分析等功能，在产品设计中均具有广泛的应用。(end)参松养心胶囊怎么样
锁阳的用法与用量
气血虚弱的人用什么补气血
儿童经常积食吃什么调理