非线性螺旋弹簧力学特性建模与仿真分析开题报告

 2022-11-06 09:43:49

1. 研究目的与意义

悬架系统是底盘设计中最关键的一部分,对汽车的乘坐舒适性起决定性作用,而弹簧作为悬架系统的关键部件,不同的弹簧特性对汽车有着不同程度的影响,需要经常根据车型变形时变化进行重新设计,它直接影响着汽车的舒适性、平稳性、操作稳定性、以及使用寿命等整车性能。

拥有更好的悬架弹簧,会有更好的汽车整体性能。

由于我国汽车开发设计起步较晚,对汽车的悬架弹簧设计知识和经验不足,尤其对于不同汽车重量、车身、参数、前后轴距、轮距等前后悬架应如何匹配知之甚少,目前的悬架设计主要还在依靠经验设计方法,其中非线性螺旋弹簧在汽车悬架上的应用日益广泛。

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2. 课题关键问题和重难点

1、关键问题(1)、首先需要认识弹簧的特性曲线,不同的特性曲线在应用上也会不同。

(2)、弹簧的变形能对于不同载荷有着不同的选取要求。

(3)、当弹簧受到高频振动荷载的作用时,为了检验这种受迫振动对弹簧系统的影响需要计算弹簧系统的自振频率。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

非线性螺旋弹簧作为汽车悬架最重要的一部分,对汽车行驶的安全性与平顺性有着重要的影响。

本课题主要讨论非线性螺旋弹簧的应力分析,通过对螺旋弹簧刚度的计算公式得到螺旋弹簧中径的关系,在对非线性螺旋弹簧模型进行载荷分析,并对结果数据进行拟合,得到所设计弹簧的特性曲线方程,在运用MATLAB/Simulink进行仿真分析,得到其力学曲线,为设计车身悬架系统提供正确可靠的理论基础[1]。

悬架系统对汽车的舒适性起关键作用,对于传统汽车整体而言,它只是作为其中的一部分,为了简化分析,将其作为汽车理论中的一个线性子系统[2]。

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4. 研究方案

在了解悬架系统整体构造基础上,针对非线性螺旋弹簧的力学特性进行分析,建立弹簧的非线性力学模型,运用仿真软件建立仿真模型,得到其力学曲线。

要求建立的模型正确可靠,符合实际情况,能够准确的描述它的非线性力学特性。

最后对弹簧的一些结构参数,如节距,螺旋角,总圈数等参数对它的非线性力学特性的影响进行分析。

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5. 工作计划

毕业设计前一学期末完成英文翻译,收集、查阅、文献资料并准备开题报告。

第1周 完成英文翻译,提交英文翻译给指导老师批阅。

英文翻译经指导老师批阅合格并确认后,译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。

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