某轎車后懸架改型分析研究

胡禮 陳海 郝鋅 肖強(qiáng) 王永

摘 要：文章通過(guò)用Hypermesh2019進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后用ABAQUS進(jìn)對(duì)某轎車后懸架進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、前束、外傾梯度分析，在不改變各項(xiàng)性能指標(biāo)的情況下，把原液壓成型結(jié)構(gòu)改成沖壓成型V型結(jié)構(gòu)，不僅降低了開(kāi)發(fā)成本，還解決了公司無(wú)法生產(chǎn)液壓梁的問(wèn)題，也為以后同類產(chǎn)品的研發(fā)提供設(shè)計(jì)參考。

關(guān)鍵詞：后懸架;分析;液壓

中圖分類號(hào)：U463.33? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1671-7988（2020）15-122-03

Abstract：In this paper， meshing in Hypermesh2019， and then use ABAQUS into a car rear suspension for strength， stiffness， toe， extraversion gradient analysis， under the condition of without changing the performance indicators， the original hydraulic forming structure to stamping forming a v-shaped structure， not only reduces the cost of development， has solved the problem of the company cannot produce hydraulic beam， also provide design reference for the similar product research and development.

Keywords： Rear suspension; Analysis; Hydraulic

CLC NO.： U463.33? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）15-122-03

前言

隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逾越激烈，人們對(duì)汽車的要求也越來(lái)越高，不僅要求價(jià)格低，各項(xiàng)品質(zhì)性能還不能降低，使得各大整車廠務(wù)必以最低的成本在最短的時(shí)間內(nèi)推出質(zhì)量最好的產(chǎn)品。懸架系統(tǒng)作為轎車最為重要的結(jié)構(gòu)部件，它的各項(xiàng)性能直接影響著整車的舒適性、穩(wěn)定性和安全性，所以懸架設(shè)計(jì)的品質(zhì)將直接影響產(chǎn)品在市場(chǎng)上的聲譽(yù)。

本文以某轎車后懸架為例，通過(guò)在Hypermesh2019里進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后用ABAQUS進(jìn)對(duì)某轎車后懸架進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、前束、外傾梯度分析，在不改變各項(xiàng)性能指標(biāo)的情況下，把原液壓成型結(jié)構(gòu)改成沖壓成型V型結(jié)構(gòu)，不僅降低了開(kāi)發(fā)成本，還解決了公司無(wú)法生產(chǎn)液壓梁的問(wèn)題，也為以后同類產(chǎn)品的研發(fā)提供設(shè)計(jì)參考。

1 有限元模型建立

由于后懸架的零件比較多，簡(jiǎn)化處理幾何模型后，采用網(wǎng)格尺寸為4mm，建立的有限元模型如下：

其中原模型單元數(shù)為74640個(gè)，新模型單元數(shù)為90854個(gè)。

1.1 材料參數(shù)

為了以上兩個(gè)模型計(jì)算對(duì)比方便，現(xiàn)將材料參數(shù)統(tǒng)一要求如下：

1.2 分析方法

運(yùn)用ABAQUS的Static General分析方法，對(duì)后懸架原結(jié)構(gòu)和新結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、前束、外傾梯度變化對(duì)比分析。

1.3 分析目標(biāo)

根據(jù)某主機(jī)廠要求，新結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)指標(biāo)（包括強(qiáng)度、剛度、前束、外傾梯度變化）均要達(dá)到甚至優(yōu)于原結(jié)構(gòu)的值。

2 分析內(nèi)容

本文中分析內(nèi)容主要考察的是強(qiáng)度分析、扭轉(zhuǎn)剛度分析、前束、外傾梯度變化分析。

2.1 模態(tài)分析（自由模態(tài)）

2. 1.1 模態(tài)頻率

2. 1.2 模態(tài)振型

從以上對(duì)比分析來(lái)看，新模型和原模型的振型不僅一致，而且模態(tài)的頻率也達(dá)到了原結(jié)構(gòu)的值，滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2 扭轉(zhuǎn)剛度分析

通過(guò)計(jì)算，原模型的扭轉(zhuǎn)剛度為19.71N/mm，新模型的扭轉(zhuǎn)剛度為21.49N/mm，達(dá)到了原結(jié)構(gòu)的剛度值，滿足設(shè)計(jì)要求。

2.3 強(qiáng)度分析

本文只選取兩個(gè)常規(guī)工況（上跳和側(cè)滑）關(guān)重部件進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)比結(jié)果如下：

從上表強(qiáng)度分析可以看出，新結(jié)構(gòu)中各部件的應(yīng)力值除上跳工況縱臂的應(yīng)力略有增加外，其余均是降低的，且各部件的應(yīng)力值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于各材料的屈服極限，滿足設(shè)計(jì)要求。

2.4 前束外傾梯度變化分析

本文只考察前束角、外傾角分別在側(cè)傾、縱向和橫向工況下的變化值，具體分析結(jié)果如下：

從以上表格中可以看出，新結(jié)構(gòu)的6個(gè)指標(biāo)都能滿足原結(jié)構(gòu)目標(biāo)值，其中4個(gè)指標(biāo)還優(yōu)于目標(biāo)，滿足設(shè)計(jì)要求。

2.5 分析比較

從上面的所有分析結(jié)果對(duì)比來(lái)看，新模型采用沖壓V型梁后，在模態(tài)、扭轉(zhuǎn)剛度、強(qiáng)度前束外傾梯度變化等方面，均能達(dá)到原液壓橫梁的各項(xiàng)指標(biāo)值，甚至有部分指標(biāo)還優(yōu)于

原結(jié)構(gòu)，滿足設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)論

本文以某轎車后懸架為例，通過(guò)ABAQUS進(jìn)行后懸架進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、前束、外傾梯度分析，將原液壓梁結(jié)構(gòu)改成沖壓V型梁結(jié)構(gòu)后，所有性能達(dá)到原液壓橫梁的各項(xiàng)指標(biāo)值，甚至有部分指標(biāo)還優(yōu)于原結(jié)構(gòu)，滿足設(shè)計(jì)要求。加上沖壓V型梁工藝難度比液壓成型梁低很多，相應(yīng)開(kāi)發(fā)成本也低，還解決了公司無(wú)法生產(chǎn)液壓梁的問(wèn)題。因此，將液壓成型梁改成沖壓V型梁方案完全可行。也為今后同類產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供參考。

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