汽车悬架弹簧现代设计方法研究

本书主要介绍近年来作者在汽车悬架弹簧设计方面的研究成果，具体内容包括汽车悬架弹簧的发展历史及靠前外悬架弹簧研究现状、悬架弹簧的基本特性、悬架弹簧的建模技术与成形工艺研究、悬架弹簧的有限元分析、基于SE模型的优化设计算法等。此外，本书还介绍了作者基于多种汽车弹簧设计、优化算法和知识库而开发的CAPP系统。 本书可供从事汽车悬架弹簧研究的人员参考。

第1章绪论(1)1.1汽车悬架弹簧研究概念(1)1.1.1汽车悬架弹簧概述(1)1.1.2汽车悬架弹簧研究的重要性(2)1.2汽车悬架弹簧研究的学术背景和研究内容(2)1.2.1研究的学术背景(2)1.2.2研究内容(3)1.3汽车悬架弹簧发展历史与弹簧研究现状(3)1.3.1汽车悬架弹簧的发展历史(3)1.3.2汽车悬架弹簧设计与验证现状(7)1.3.3汽车悬架弹簧可靠性设计与最优化现状(9)1.3.4国外汽车悬架弹簧设计模式(10)1.3.5国内汽车悬架弹簧的设计模式(11)1.3.6CAE需求与关键技术(12)1.4本书研究的目标(13)1.5拟解决的关键问题、研究方法及技术路线(13)1.5.1本书拟解决的关键问题(13)1.5.2本书的研究方法及技术路线(14)第2章悬架弹簧的基本特性分析与研究(15)2.1悬架与悬架弹簧(15)2.1.1悬架的作用与分类(15)2.1.2悬架弹簧的作用与分类(16)2.2汽车螺旋悬架弹簧的基础特性分析(18)2.2.1悬架弹簧的特性曲线(18)2.2.2弹簧的变形能(19)2.2.3弹簧的固有频率(20)2.3悬架弹簧的失效特性分析(20)2.3.1悬架弹簧的断裂(20)2.3.2悬架弹簧性能的衰减(21)2.3.3与弹簧失效有关的因素(22)2.4汽车悬架弹簧的材料特性分析(22)2.4.1弹簧材料概况(23)2.4.2常用材料的化学成分(23)2.4.3常用材料的力学性能及应力范围(26)2.4.4常用材料的内部质量(28)2.5悬架弹簧的力学特性分析及研究(29)2.5.1胡克定律的引入(29)2.5.2简化模型应力分析法(32)2.5.3传统应力分析法(33)2.5.4表面应力分析法(34)2.5.5轴线应力分析法(35)2.6本章小结(36)第3章基于CAD的悬架弹簧成形工艺优化(38)3.1建模技术与成形工艺(38)3.1.1螺旋线的提出(38)3.1.2建模技术和成形工艺的关系(39)3.2基于SolidWorks的CAD建模技术研究(41)3.2.1SolidWorks三维成形软件(41)3.2.2基于SolidWorks的螺旋弹簧建模关键技术(42)3.2.3福特C01悬架弹簧的CAD建模与成形工艺优化研究(43)3.2.4基于SolidWorks建模的工艺优化技术小结(48)3.3基于CATIA的建模技术(50)3.3.1CATIA三维成形软件(50)3.3.2基于CATIA的悬架弹簧建模的关键技术(51)3.3.3CATIA建模后处理(52)3.4基于ANSYS的建模技术(52)3.4.1基于ANSYS悬架弹簧建模的关键技术(52)3.4.2加载求解关键过程分析(52)3.4.3ANSYS建模技术小结(53)3.5本章小结(54)第4章基于CAE的悬架弹簧分析与关键技术研究(55)4.1基于SolidWorks Simulation的有限元分析方法(55)4.1.1SolidWorks Simulation有限元分析步骤(55)4.1.2基于SS模型的宏观CAE分析法(57)4.1.3基于SS模型的微观CAE分析法(62)4.1.4试验验证(66)4.1.5长安铃木雨燕185弹簧CAE分析(73)4.2基于ANSYS的有限元分析(77)4.2.1ANSYS有限元分析基本思想(77)4.2.2基于ANSYS的悬架弹簧分析方法(77)4.2.3基于ANSYS的悬架弹簧有限元分析关键技术(78)4.3本章小结(81)第5章CAE实例分析(82)5.1FXXX悬架弹簧CAE分析(82)5.1.1基本参数部分(82)5.1.2算例快捷结果(86)5.1.3全系列分析结果(89)5.1.4本实例分析结果(95)5.2汽车前后螺旋弹簧的3D建模与设计(95)5.3本章小结(105)第6章基于SE模型的优化设计算法的研究(106)6.1SE模型优化算法的提出(106)6.1.1基于SE模型的分段线性设计(107)6.1.2基于SE模型的分段线性试算(107)6.1.3基于SE模型的传统计算方法与有限元方法对比(111)6.2基于SE模型的数学分析方法(112)6.3基于SE模型的宏观分析(114)6.3.1宏观模型的基本要求和原则(114)6.3.2基于SE模型的宏观分析原理(114)6.4SE设计通用算法(117)6.4.1通用SE模型(117)6.4.2SE设计通用算法原理(118)6.5SE模型优化算法的应用(119)6.6本章小结(122)第7章基于悬架弹簧设计、优化算法和知识库的CAPP系统研究(123)7.1基于Delphi工具开发的CAPP系统(123)7.1.1CAPP技术应用平台的开发与技术研究(123)7.1.2CAPP_K知识库技术平台(128)7.2CAPP系统开发采用的关键技术和硬件配置(130)7.3本章小结(131)总结(132)参考文献(134)