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基于树脂传递模塑工艺的无人机板簧纺织复合材料研究
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作者 马晓 何婷婷 《合成材料老化与应用》 2025年第5期14-16,共3页
为提升无人机板簧纺织复合材料的力学性能,降低板簧质量,研究采用T800碳纤维替代传统的金属材料并通过树脂传递模塑工艺以层间交联的方式将碳纤维与树脂结合起来,进而制备出1/3衬经2.5D、普通衬经2.5D和1/3斜纹2.5D等3种不同结构的板簧... 为提升无人机板簧纺织复合材料的力学性能,降低板簧质量,研究采用T800碳纤维替代传统的金属材料并通过树脂传递模塑工艺以层间交联的方式将碳纤维与树脂结合起来,进而制备出1/3衬经2.5D、普通衬经2.5D和1/3斜纹2.5D等3种不同结构的板簧纺织复合材料。为验证以上3种材料的力学性能,从拉伸性能、压缩性能和弯曲性能3个方面对材料进行测试。根据试验结果可知,板簧纺织复合材料的内部结构与材料力学性能密切相关,其中结接纱和衬经纱可以承受较大的压缩应力和拉伸应力,将结接纱与衬经纱结合起来能够显著提升板簧纺织复合材料的力学性能。 展开更多
关键词 板簧纺织材料 层间交联 衬经纱线 力学性能
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板簧橡胶支座刚度与疲劳寿命波动性仿真分析及试验研究
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作者 姬娜 刘娟 +3 位作者 王浩然 高蕊 卢咏来 李凡珠 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第5期1726-1734,共9页
板簧橡胶支座是重型卡车中的重要承载和减振部件,在循环加载工况下常出现疲劳寿命低和耐久性差的问题。本工作以板簧橡胶支座为研究对象,计算其垂向静刚度,并与试验刚度进行对照,通过支座的受力分布解释了刚度试验测试曲线呈现折线的原... 板簧橡胶支座是重型卡车中的重要承载和减振部件,在循环加载工况下常出现疲劳寿命低和耐久性差的问题。本工作以板簧橡胶支座为研究对象,计算其垂向静刚度,并与试验刚度进行对照,通过支座的受力分布解释了刚度试验测试曲线呈现折线的原因。基于临界平面法和疲劳裂纹扩展理论,采用热力耦合疲劳寿命分析方法预测板簧橡胶支座在垂向260 kN压缩载荷下的动态温升量和疲劳寿命。结果表明仿真最高温度与试验温度误差为5.0%,疲劳寿命预测值与台架试验均值误差为7.5%。基于橡胶试样的伸张疲劳试验数据拟合出裂纹前兆体尺寸的双参数Weibull分布模型,推算出微裂纹初始尺寸范围为29.8~62.8μm,中值为38.5μm。基于裂纹前兆体尺寸的分布数据计算出的板簧橡胶支座疲劳仿真寿命在1.8万~3.9万次,定量解释了台架疲劳试验寿命的波动性。该工作可为减振类橡胶制品疲劳寿命的优化设计提供指导。 展开更多
关键词 板簧橡胶支座 静刚度 疲劳寿命 WEIBULL分布 有限元分析
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变形量对变截面板簧等温贝氏体转变过程中组织演变及性能的影响
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作者 于鑫泓 冯以盛 +1 位作者 张云山 赵而团 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第12期183-192,共10页
为研究变截面板簧在等温贝氏体热处理过程中不同变形量截面处的贝氏体组织转变规律与强韧化机制,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)技术和拉伸、冲击试验等研究了不同变形量(变形量为10%、35%和... 为研究变截面板簧在等温贝氏体热处理过程中不同变形量截面处的贝氏体组织转变规律与强韧化机制,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)技术和拉伸、冲击试验等研究了不同变形量(变形量为10%、35%和60%)的试验钢经等温贝氏体热处理后的显微组织与力学性能。结果表明:随着变形量的增加,试验钢的晶粒尺寸减小,晶界数目增多,位错密度提升,有效促进了贝氏体组织的转变,其含量由73.5%提升至89.3%,且形态更加细短,同时残留奥氏体含量下降、尺寸减小且分布更加均匀;随着变形量的增加,试验钢的细晶强化效果更加显著,抗拉强度由1456 MPa提升至1624 MPa,屈服强度由1035 MPa提升至1280 MPa,伸长率由9.35%提升至11.03%,冲击吸收能量由28.2 J提升至37.5 J。 展开更多
关键词 变截面板簧 贝氏体钢 变形量 组织性能
原文传递
板簧托对前轴性能影响的研究 被引量:1
4
作者 冯美波 管延栋 +2 位作者 颜飞飞 范伟勇 刘东波 《农业装备与车辆工程》 2025年第1期78-81,共4页
针对某些铸造式板簧托会造成前轴管整体强度减弱的问题,通过对某种铸造式板簧托及冲压式板簧托的前桥进行有限元强度分析,得出了2种结构板簧托对前轴管应力的影响,进而得出此种铸造式板簧托前轴存在的问题在于焊接位置导致的前轴管局部... 针对某些铸造式板簧托会造成前轴管整体强度减弱的问题,通过对某种铸造式板簧托及冲压式板簧托的前桥进行有限元强度分析,得出了2种结构板簧托对前轴管应力的影响,进而得出此种铸造式板簧托前轴存在的问题在于焊接位置导致的前轴管局部受力集中。为进一步解决问题,提出了铸造式板簧托焊接位置及方式改为冲压式板簧托焊接结构,并对改进后的前轴管应力进行对比,得出2种结构应力结果基本吻合。 展开更多
关键词 板簧 前轴 冲压式 铸造式 焊接 有限元
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基于HyperWorks的汽车板簧托板有限元分析及优化设计 被引量:1
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作者 王世传 田延芳 +1 位作者 周东伟 陈亚东 《农业装备与车辆工程》 2025年第6期44-48,共5页
针对某三轮汽车板簧托板模具结构复杂问题,使用三维设计软件建立了某型号汽车板簧托板、板簧U型卡、板簧总成、后桥总成的安装模型图;使用有限元分析软件HyperWorks对模型进行分析,分别得到该板簧托板的最大应力、应变和位移云图;根据... 针对某三轮汽车板簧托板模具结构复杂问题,使用三维设计软件建立了某型号汽车板簧托板、板簧U型卡、板簧总成、后桥总成的安装模型图;使用有限元分析软件HyperWorks对模型进行分析,分别得到该板簧托板的最大应力、应变和位移云图;根据软件分析云图结果,对三轮汽车板簧托板进行结构优化与尺寸优化,以降低材料质量。优化后的板簧托板应力、应变及位移分别由原结构的297 MPa、1%、1.85 mm提升为292 MPa、0.5%、0.84 mm,并通过可靠性路试试验,验证了改进的有效性。 展开更多
关键词 板簧托板 轻量化 HYPERWORKS 尺寸优化
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横截面圆角对少片变截面板簧力学特性的影响
6
作者 宋霁勃 李彦虎 +1 位作者 路永婕 张琳傲 《石家庄铁道大学学报(自然科学版)》 2025年第1期112-118,共7页
CAE技术对钢板弹簧的建模仿真在优化结构强度、整体刚度和提高设计效率方面具有重要价值。为了更精准地描述少片变截面板簧的力学特性,首先,通过Matlab计算板簧上表面的曲率,拟合下表面廓形的多项式,运用SolidWorks建立了包含完整圆角... CAE技术对钢板弹簧的建模仿真在优化结构强度、整体刚度和提高设计效率方面具有重要价值。为了更精准地描述少片变截面板簧的力学特性,首先,通过Matlab计算板簧上表面的曲率,拟合下表面廓形的多项式,运用SolidWorks建立了包含完整圆角和无圆角板簧三维实体模型;然后,在ANSYS中进行了板簧静力学仿真分析;最后,通过台架试验进行验证。结果表明,考虑横截面圆角的板簧模型与实际情况更为接近,最大位移和应力仿真数据与试验数据相对误差仅为1.19%和0.154%。整个过程综合了台架试验和CAE技术的优点,证明了横截面圆角在仿真建模中的重要性,为钢板弹簧的结构设计提供参考。 展开更多
关键词 变截面板簧 有限元分析 静载试验 曲线拟合
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变截面板簧的特征与三辊模板式轧机的研制 被引量:3
7
作者 刘军营 李素玲 孙刚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期582-584,共3页
介绍了变截面汽车板簧的成形原理 ,分析了伺服成形、仿型成形及辊锻成形的特点。根据仿型成形的原理 ,设计了一种适合中小企业技术特征、专门用于生产变截面汽车板簧的三辊模板式轧机 ,经过生产实践验证 ,运行良好 ,满足板簧产品生产需要。
关键词 变截面板簧 板簧轧机 轧制 模板
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某商用车板簧卡座失效分析与结构优化
8
作者 李昂 瞿济伟 邱志诺 《汽车实用技术》 2025年第23期90-95,共6页
针对某商用车板簧卡座在强化道路工况下发生断裂失效的问题,提出基于多轴载荷耦合的动态失效分析方法与结构优化策略。通过分析其受力情况,以屈服准则与塑性应变关系作为核心疲劳失效判据。通过HyperMesh与LS-Dyna的联合仿真揭示了全自... 针对某商用车板簧卡座在强化道路工况下发生断裂失效的问题,提出基于多轴载荷耦合的动态失效分析方法与结构优化策略。通过分析其受力情况,以屈服准则与塑性应变关系作为核心疲劳失效判据。通过HyperMesh与LS-Dyna的联合仿真揭示了全自由度下板簧卡座动态响应机制和加强筋承载能力不足的问题。采用参数化几何优化方法,以加强筋厚度为变量,按照每次递增0.5 mm的方式逐步优化结构。优化设计在质量仅增重0.75%情况下,使板簧卡座在强化道路工况下处于纯弹性变形阶段,有效提升了结构的抗塑性变形能力,可为板簧卡座的设计优化提供参考。 展开更多
关键词 断裂失效 板簧卡座 力学仿真 结构优化 HyperMesh/LS-Dyna
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基于拓扑优化的铸造板簧吊耳轻量化研究
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作者 田延芳 宋洪涛 +2 位作者 郭继文 李静 王娜 《机电产品开发与创新》 2025年第3期207-209,共3页
板簧吊耳是板簧组件的重要零件,受静态和动态冲击载荷。通过使用拓扑优化方法,对铸造的板簧吊耳进行拓扑优化分析,得到最佳传力路径,重构板簧吊耳几何模型,并校核分析初版新结构性能,通过细节优化降低局部高应力,确定板簧吊耳新结构,并... 板簧吊耳是板簧组件的重要零件,受静态和动态冲击载荷。通过使用拓扑优化方法,对铸造的板簧吊耳进行拓扑优化分析,得到最佳传力路径,重构板簧吊耳几何模型,并校核分析初版新结构性能,通过细节优化降低局部高应力,确定板簧吊耳新结构,并在可靠性试验验证中得到验证。通过结构优化的方法,在保证性能的前提下,实现轻量化和集成化。 展开更多
关键词 板簧吊耳 轻量化 集成化 可靠性试验
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某型无人机板簧式主起落架力学性能分析
10
作者 张鸣影 《今日制造与升级》 2025年第7期1-4,共4页
鉴于航空装备高质量发展需求,复合材料凭借其优异的比强度与比模量特性,在航空领域的应用优势日益显著。板簧式起落架因具备结构集成度高、缓冲效能优异等特点,成为提升无人机飞行性能的关键部件。本研究以某型无人机为对象,开展板簧式... 鉴于航空装备高质量发展需求,复合材料凭借其优异的比强度与比模量特性,在航空领域的应用优势日益显著。板簧式起落架因具备结构集成度高、缓冲效能优异等特点,成为提升无人机飞行性能的关键部件。本研究以某型无人机为对象,开展板簧式复合材料主起落架的力学性能分析。基于有限元分析原理构建起落架力学分析模型,探究其在着陆过程中典型工况下的载荷响应特性。研究结果表明,经优化设计的板簧式复合材料主起落架满足无人机轻量化设计要求,各项力学性能指标均达到设计规范,为复合材料在无人机起落架工程化应用提供了理论依据与技术支撑。 展开更多
关键词 起落架 板簧 复合材料 有限元
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载重汽车板簧支架断裂失效的原因分析
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作者 王成亮 张民堂 史丽娜 《现代铸铁》 2025年第5期28-31,共4页
介绍了载重汽车用板簧支架的结构,从板簧支架的设计选型,几何形状的设计、铸件本体金相组织和力学性能、铸造缺陷和强度模拟等方面分析故障原因。分析结果表明:ADI材料能满足汽车板簧支架的性能要求,发生断裂的主要原因是结构设计R角过... 介绍了载重汽车用板簧支架的结构,从板簧支架的设计选型,几何形状的设计、铸件本体金相组织和力学性能、铸造缺陷和强度模拟等方面分析故障原因。分析结果表明:ADI材料能满足汽车板簧支架的性能要求,发生断裂的主要原因是结构设计R角过小导致应力过于集中。最后指出:(1)选用ADI材料生产重卡板簧支架能满足技术设计和使用要求,选择合理的热处理装备和工艺能保证ADI板簧支架力学性能;(2)通过改进板簧支架的几何结构,加大圆角,应力得到改善的同时,进一步发挥ADI板簧支架使用过程中高强度、高韧性的特点。 展开更多
关键词 等温淬火球墨铸铁 板簧支架 断裂 应力
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车用复合材料板簧轻量化设计及力学性能验证
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作者 郝志宽 李小鑫 张晗玉 《汽车实用技术》 2025年第10期104-109,共6页
文章在确保复合材料板簧刚度达标的同时,最大化其强度并实现减重30%的轻量化目标。基于复合材料层合板理论,选定几何尺寸作为设计变量,构建以刚度、强度及质量为目标的优化模型,采用遗传算法优化设计流程。在强度方面,利用ABAQUS对轻量... 文章在确保复合材料板簧刚度达标的同时,最大化其强度并实现减重30%的轻量化目标。基于复合材料层合板理论,选定几何尺寸作为设计变量,构建以刚度、强度及质量为目标的优化模型,采用遗传算法优化设计流程。在强度方面,利用ABAQUS对轻量化后的复合材料板簧进行四种强度工况下的有限元仿真验证。在刚度方面,四种负荷下进行了有限元仿真验证并与优化前的实物样件台架测试结果进行了比较。结果表明,质量减轻30%后,复合材料板簧的拉伸与压缩强度安全系数仍保持在1.0以上,复合材料板簧的刚度仿真分析结果与优化前的实物样件台架测试结果误差在±3%以内,验证了轻量化后的复合材料板簧刚度达标。此研究不仅验证了轻量化设计的合理性,还为复合材料板簧的结构优化提供了科学依据。 展开更多
关键词 复合材料板簧 轻量化 有限元分析 遗传算法设计
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基于四立柱的整车板簧断裂自动监控系统开发设计
13
作者 李富文 于林涛 +2 位作者 荣祥寿 葛延明 张威 《装备制造技术》 2025年第11期142-145,共4页
为了解决四立柱整车耐久试验中板簧本身断裂或板簧缓冲块(橡胶件)断裂时导致纵梁等开裂的问题,开发设一个基于四立柱的整车板簧断裂自动监控系统。选用带内置放大器的压电式加速度传感器作为监控传感器,传感器固定工装主体为结构简单且... 为了解决四立柱整车耐久试验中板簧本身断裂或板簧缓冲块(橡胶件)断裂时导致纵梁等开裂的问题,开发设一个基于四立柱的整车板簧断裂自动监控系统。选用带内置放大器的压电式加速度传感器作为监控传感器,传感器固定工装主体为结构简单且通用性较强的两块夹板,夹板把传感器固定在纵梁上对振动冲击敏感的位置,把加速度传感器的信号线直接连到四立柱控制器上,以传输监控用的加速度信号,从监控信号中获取板簧未断裂时的加速度电压信号的最大值,依据最大值设定监控限值,一旦板簧断裂冲击超过该限值即触发自动停机。这种有线传输的方式节省了无线传输方式下所需的加速度电压信号发射装置和接收装置,也节省了把加速度电压信号标定为单位为g的加速度信号环节。四立柱整车台架试验过程中,板簧断裂时能够实现及时自动停机,进而有效地验证了该监控系统的有效性。 展开更多
关键词 监控停机系统 板簧 四立柱整车台架
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板簧垫压板点焊夹具的设计
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作者 孙筑和 聂巧丽 +1 位作者 汪明明 张正柱 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2009年第7期142-144,共3页
基础型桥壳的板簧垫压板点焊夹具具有稳定、可靠和耐用的优点,但对应的产品单一。改进后的板簧垫压板点焊夹具可以满足小批量、多品种产品的不同要求。
关键词 冲焊型桥壳 板簧垫压板 板簧 板簧面倾角 定位销孔
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变截面汽车板簧及其用钢 被引量:1
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作者 马鸣图 李志刚 《世界汽车》 1998年第11期25-26,共2页
1 概述 1961年,美国Rockwell公司首先提出了在汽车板簧设汁及制造中采用少片变截面板簧的建议,并在通用汽车公司进行了有关试验研究工作。采用少片变截面板簧的主要优点是使板簧总成质量减少,通常可减少20%~30%,有效地减少了制造汽... 1 概述 1961年,美国Rockwell公司首先提出了在汽车板簧设汁及制造中采用少片变截面板簧的建议,并在通用汽车公司进行了有关试验研究工作。采用少片变截面板簧的主要优点是使板簧总成质量减少,通常可减少20%~30%,有效地减少了制造汽车的耗钢量,还可减少汽车质量约1.5%~2%,因此具有十分显著的经济和社会效益。此外,板簧片数通常减少50%以上。 展开更多
关键词 变截面板簧 弹簧钢 汽车板簧
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半板簧振动装置的刚柔动力学分析
16
作者 徐广红 杜风娇 刘建刚 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第7期220-223,共4页
在半板簧振动装置的刚体动力学分析的基础上,考虑板簧的柔性,利用拉格朗日方法,建立了该振动装置的刚柔动力学模型,然后应用MATLAB软件进行编程求解,利用ode45命令,输入相应的初始量就可以得到各刚体构件的运动学特性;然后再应用ADAMS... 在半板簧振动装置的刚体动力学分析的基础上,考虑板簧的柔性,利用拉格朗日方法,建立了该振动装置的刚柔动力学模型,然后应用MATLAB软件进行编程求解,利用ode45命令,输入相应的初始量就可以得到各刚体构件的运动学特性;然后再应用ADAMS软件对该振动装置进行三维实体建模,经过动力学分析后,可以得到的各构件的运动学特性和动力学特性。最后将两种方法得到的结果进行对比,发现两者结果很接近,同时从另一个角度上验证了利用该方法建立的半板簧振动装置的刚柔动力学模型的正确性。 展开更多
关键词 板簧 板簧振动装置 动力学分析 运动学分析
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汽车变截面板簧轧机的成型原理及方法
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作者 李素玲 刘军营 《山东冶金》 CAS 1996年第6期32-34,54,共4页
汽车变截面板簧可分段成型或整体成型。轧制方法有仿形共轭成型、伺服电机随动成型、液压伺服随动成型、辊锻成型等。
关键词 汽车板簧 成型 板簧 轧机 悬架
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车辆抛物线板簧复合刚度数值计算方法 被引量:4
18
作者 刘程 吕恒绪 +1 位作者 杜天强 陈志勇 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2018年第5期70-76,96,共8页
利用传统公式计算多片抛物线板簧复合刚度存在困难,而通过有限元方法计算抛物线板簧复合刚度需要相应的软件辅助以及设计者拥有大量工程经验。为此,提出一种抛物线变刚度板簧复合刚度简单的数值计算方法。首先,以三片式两级变刚度抛物... 利用传统公式计算多片抛物线板簧复合刚度存在困难,而通过有限元方法计算抛物线板簧复合刚度需要相应的软件辅助以及设计者拥有大量工程经验。为此,提出一种抛物线变刚度板簧复合刚度简单的数值计算方法。首先,以三片式两级变刚度抛物线板簧为分析对象,建立此板簧的简化数学模型。其次,从材料弯曲变形理论出发,推导单片变截面悬臂梁复合刚度一般积分公式,对于多片式主副簧复合形式的抛物线板簧复合刚度,建立基于数值积分形式的刚度计算方法,并利用Matlab编写计算程序。最后,通过台架试验和有限元方法对所提方法进行验证,对有限元计算、台架实验、所提方法计算结果进行对比分析。结果表明:本板簧简化模型可以满足板簧计算精度要求,所提刚度计算方法可以快速准确地计算此板簧的刚度,为变截面抛物线板簧以及其他变截面板簧设计与应用提供参考。 展开更多
关键词 抛物线板簧 复合刚度 数值计算 有限元方法 板簧设计
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复合材料板簧刚度的预测及匹配设计方法 被引量:14
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作者 柯俊 史文库 +2 位作者 钱琛 李国民 袁可 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2103-2110,共8页
为了匹配设计某轻型客车复合材料板簧的刚度,设计复合材料板簧的总成结构,通过试验获取E玻纤/聚氨酯层合板的力学性能参数.根据板簧设计理论及经典层合板理论,采用MATLAB软件编写复合材料板簧的刚度计算程序.通过该计算程序计算了铺层... 为了匹配设计某轻型客车复合材料板簧的刚度,设计复合材料板簧的总成结构,通过试验获取E玻纤/聚氨酯层合板的力学性能参数.根据板簧设计理论及经典层合板理论,采用MATLAB软件编写复合材料板簧的刚度计算程序.通过该计算程序计算了铺层关键参数与复合材料板簧刚度之间的关系.以MATLAB刚度计算程序及铺层关键参数与复合材料板簧刚度之间的关系为基础,建立复合材料板簧刚度匹配设计的完整计算程序,并设计复合材料板簧的铺层方案.在ABAQUS软件中建立了复合材料板簧的有限元模型,通过有限元模拟来验证设计的复合材料板簧的刚度.对设计的复合材料板簧进行台架试验.试验结果表明,复合材料板簧刚度的预测值与试验值接近,说明提出的刚度匹配设计方法正确、有效,这对复合材料板簧的推广应用具有重要意义. 展开更多
关键词 车辆工程 复合材料 板簧 有限元 轻量化 台架试验
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50CrVA钢板簧淬火开裂原因分析 被引量:13
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作者 张丽伟 刘素芬 +4 位作者 王凡 任香玉 张志伟 温铁丽 赵豫东 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期201-203,共3页
一种汽车板簧以热轧态的50CrVA弹簧钢为原料,经锻造(1030±20)℃×(30~40min)→900℃加热预处理→(860±20)℃淬火→485℃回火热处理后,产生淬火裂纹,对其产生原因进行了分析。结果表明,50CrVA钢热处理后组织中出现... 一种汽车板簧以热轧态的50CrVA弹簧钢为原料,经锻造(1030±20)℃×(30~40min)→900℃加热预处理→(860±20)℃淬火→485℃回火热处理后,产生淬火裂纹,对其产生原因进行了分析。结果表明,50CrVA钢热处理后组织中出现混晶、带状偏析等缺陷是淬火裂纹产生的主要原因;900℃预处理保温40 min有利于减少缺陷,避免产生淬火裂纹。 展开更多
关键词 50CrVA钢 板簧 淬火裂纹 混晶 带状偏析
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