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發(fā)布時(shí)間：2019-08-26 15:22:07
彈簧的設(shè)計(jì)過(guò)程中引進(jìn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)。彈簧的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，功能單純，影響結(jié)構(gòu)和性能的參變量省，所以設(shè)計(jì)者很早就運(yùn)用解析法、圖解法或圖解分析法尋求優(yōu)設(shè)計(jì)方案，取得了一定成效。隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行非線性規(guī)劃的優(yōu)化設(shè)計(jì)，取得了成效。
廣泛應(yīng)用的彈簧應(yīng)力和變形的計(jì)算公式是根據(jù)材料力學(xué)推導(dǎo)出來(lái)的，若無(wú)一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，很難設(shè)計(jì)和制造出高精度的彈簧。隨著設(shè)計(jì)應(yīng)力的提高，以往的很多經(jīng)驗(yàn)不再適用。例如，彈簧的設(shè)計(jì)應(yīng)力提高后，螺旋角加大，會(huì)使彈簧的疲勞源由簧圈的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)移到外側(cè)。為此，必須采用精密的解析技術(shù)，當(dāng)前應(yīng)用較廣的方法是有限元法(FEM)。
車輛懸架彈簧的特征是除足夠的疲勞壽命外，其永久變形要小，即抗松弛性能要在規(guī)定的范圍內(nèi)，否則將發(fā)生車身重心偏移。同時(shí)，要考慮環(huán)境腐蝕對(duì)其疲勞壽命的影響。隨著車輛保養(yǎng)期的增大，對(duì)永久變形和疲勞壽命都提出了更嚴(yán)格的要求，為此必須采用高精度的設(shè)計(jì)方法。有限元法可以詳細(xì)預(yù)測(cè)彈簧應(yīng)力對(duì)疲勞壽命和永久變形的影響，能準(zhǔn)確反映材料對(duì)彈簧疲勞壽命和永久變形的關(guān)系。彈簧的有限元法設(shè)計(jì)方法進(jìn)入實(shí)用化階段，出現(xiàn)了不少有實(shí)用價(jià)值的報(bào)告，如螺旋角對(duì)彈簧應(yīng)力的影響;用有限元法計(jì)算的應(yīng)力和疲勞壽命的關(guān)系等。
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