基于試驗設計的汽車懸架輕量化設計

?

基于試驗設計的汽車懸架輕量化設計

目前，減輕車重的方法主要是改進設計和使用輕質材料。工字型的連接組件一般都是由鋼材料制成的，現有懸架連接件模型的材料是STKM11A鋼。采用鋁合金材料制作SUV后部底盤組件的懸架連接件，減輕其質量，并將制成的組件用于新的SUV模型中。新設計的懸架連接件在結構中增加了加強筋，可靠性更高。

在懸架安全性一定的條件下，研究具有更輕質量和更高強度的懸架連接件。研究用鋁合金（A356，抗拉強度310MPa）代替原來的STKM11A鋼，基于馮·米塞斯應力輪廓的變化提出懸架連接件的減重設計過程。此外，研究壓力和剛度對懸架連接件形狀變化的影響，并比較分析。鋁合金懸架連接件在確保懸架魯棒性的條件下減輕其質量。材料的替換對部件的剛度和質量影響最大，因此對鋁合金懸架連接件研究是通過使用7個參數、2個水平的全因子試驗設計方法對其進行分析。鋁合金連接件的最大應力不應超過鋼連接件，且其剛度也不應超過鋼連接件。

試驗結果表明，在懸架安全性不變的情況下，鋁合金連接件的質量是初始鋼連接件質量的58%。在壓縮、彎曲和扭轉載荷作用下，鋁連接件的壓力分別是鋼連接件的37%、33%和85%。鋁合金連接件的剛度分別是鋼連接件的174%、182%和100%。因此，除了扭轉載荷，壓縮、彎曲載荷作用下鋁合金連接件的剛度高出鋼連接件的50%。

刊名：International Journal of Automotive Technology（英）

刊期：2015年第1期

作者：J. H. PARK et al

編譯：朱會