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基于abaqus的某微型车渐变刚度钢板弹簧的有限元分析

何云峰

上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心广西柳州545000

摘要：利用有限元方法，对钢板弹簧的工作过程进行了模拟仿真，得出刚度和上极限的应力

情况，并通过理论计算、刚度试验验证钢板弹簧的刚度，从而验证有限元模型的正确性，为

板簧设计开发提供指导作用，从而缩短产品开发周期，降低开发成本，提高产品的设计质量

有十分重要的意义。

关键字：abaqus微型车渐变刚度钢板弹簧刚度计算模拟仿真

FiniteelementanalysisofLeafspringwithgraduallychanging

stiffnessofminicarsbasedontheabaqus

HeYunfeng

SAICGMWulingAutomobileLimitedbyShareLtdTechnologyCenter

Abstract:Usingthefiniteelementmethodtosimulatetheworkingprocessoftheleafspring,

cometothestiffnessandU-boltclampingassemblystate,thestressanddeformationofthefully

loadedandtheupperlimit,andbytheoreticalcalculationsandStiffnesstesttoverifythatthe

stiffnessoftheleafspring,toverifythecorrectnessofthefiniteelementmodel,andProvide

guidancefortheleafspringdesignanddevelopment,itisofgreatsignificance.toshortthe

productdevelopmentcycle,reducedevelopmentcosts,andimproveproductdesignquality

Keywords：AbaqusMini-CARLeafspringwithgraduallychangingstiffnessStiffnessCalculation

SimulativeEmulation

前言

[1]

钢板弹簧是汽车上承受高负荷的弹性元件，同时兼有导向的作用，具有结构简单，制

造容易，价格低廉，维修方便，工作可靠，承载力强等优点，被广泛地使用在商用车和货车

上面。其结构的好坏直接对汽车行驶的安全性，舒适性有重要影响，因此，在设计过程中对

板簧进行精确的计算对保证汽车的性能有重要的意义

本文利用有限元软件对某公司的渐变刚度钢板弹簧进行刚度和应力分析，并通过理论计

算、刚度试验验证钢板弹簧的刚度，同时用试验验证有限元模型的正确性。

渐变刚度钢板弹簧有限元模型的建立

1、几何模型的建立与网格划分

为了能够准确反映板簧实际应力，考虑板簧装配过程的预应力，利用三维软件创建板簧

总成的数模，上夹板有效程度为83mm,下夹板有效长度为100mm，为了简化计算得模型，

[2]

建模过程中忽略了中心孔，U型夹箍，夹箍，几何模型尺寸如表1所示，板簧采用的材料

为60Si2MnA，弹性模量为2.06E5MP,泊松比μ=0.3，屈服强度950MP。

[3]

考虑到板簧计算的精度，单元的大小取板簧厚度尺寸的1/2-1/3，考虑集中载荷的作

用，在卷耳处网格进行细化，单元类型采用减缩积分单元C3D8I，采用映射体网格的方式对

板簧和上下