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：文章通過用Hypermesh2019進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后用ABAQUS進(jìn)對某轎車后懸架進(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)，不僅降低了開發(fā)成本，還解決了公司無法生產(chǎn)液壓梁的問題，也為以后同類產(chǎn)品的研發(fā)提供設(shè)計參考。

關(guān)鍵詞：后懸架;分析;液壓

中圖分類號：U463.33? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：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，市場競爭逾越激烈，人們對汽車的要求也越來越高，不僅要求價格低，各項品質(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)計的品質(zhì)將直接影響產(chǎn)品在市場上的聲譽。

本文以某轎車后懸架為例，通過在Hypermesh2019里進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后用ABAQUS進(jìn)對某轎車后懸架進(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)，不僅降低了開發(fā)成本，還解決了公司無法生產(chǎn)液壓梁的問題，也為以后同類產(chǎn)品的研發(fā)提供設(shè)計參考。

1 有限元模型建立

由于后懸架的零件比較多，簡化處理幾何模型后，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，新模型單元數(shù)為90854個。

1.1 材料參數(shù)

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

1.2 分析方法

運用ABAQUS的Static General分析方法，對后懸架原結(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

從以上對比分析來看，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)計要求。

2.2 扭轉(zhuǎn)剛度分析

通過計算，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)計要求。

2.3 強(qiáng)度分析

本文只選取兩個常規(guī)工況（上跳和側(cè)滑）關(guān)重部件進(jìn)行對比分析，對比結(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個指標(biāo)都能滿足原結(jié)構(gòu)目標(biāo)值，其中4個指標(biāo)還優(yōu)于目標(biāo)，滿足設(shè)計要求。

2.5 分析比較

從上面的所有分析結(jié)果對比來看，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)計要求。

3 結(jié)論

本文以某轎車后懸架為例，通過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)開發(fā)成本也低，還解決了公司無法生產(chǎn)液壓梁的問題。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)計提供參考。

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