Abaqus在钢板弹簧接触分析中的应用

Abaqus 在钢板弹簧接触分析中的应用Abaqus 在钢板弹簧接触分析中的应用 龙海强袁登木 长安汽车股份有限公司汽车工程研究院 CAE 所 摘 要 摘 要 钢板弹簧是车辆设计中常用的弹性元件 其结构涉及较多的接触问题 本文利用 Abaqus Explicit 显示动力学分析 模拟板簧结构的接触特性 通过 CAE 分析获得了板簧结构考查点的应力与位移特性 关键词 关键词 钢板弹簧 Abaqus 接触分析 Application of Abaqus in Laminated Spring Contact Analysis Application of Abaqus in Laminated Spring Contact Analysis Abstract The laminated spring is one of the most used parts in automobile the structure refers many contactproperties This paper introduces the application of Abaqus Explicit dynamic analysis in laminated spring With the analysis we get the points stress and displacement character of the spring Key words Laminated Spring Abaqus Contact Analysis 1引言1引言 钢板弹簧是车辆设计中常用的弹性元件之一 其结构复杂 涉及多层钢板接触叠加 因此难以准确把握其结 构力学特性 本文介绍应用 Abaqus Explicit 进行钢板弹簧的显式动力学分析 通过 CAE 分析 我们获取了板簧 中考查点的位移特性以及应力特性 2CAE 分析 2 1 板簧结构几何模型 2CAE 分析 2 1 板簧结构几何模型 如图 1 所示 该板簧结构由 5 层钢板叠加组成 图 1 板簧几何模型 2 2 材料信息2 2 材料信息 计算中所使用的材料参数如下 弹簧刚的材料参数 弹性模量 2 0 8 G P a 材料密度 7 8 e 9ton mm 3 泊松比 0 3 长度单位为 m m 2 3 有限元模型 2 3 有限元模型 本次分析应用 Abaqus Explicit 求解计算 采用六面体单元 C3D8R 建模 其有限元模型如图 2 所示 通过创 建接触对建立各层钢板间的连接关系 图 2 板簧有限元模型 其中分析模型规模信息列表如下 表 1 钢板弹簧模型信息表 零件结点数单元数 钢板弹簧9779872084 2 4 CAE 分析边界条件 2 4 CAE 分析边界条件 如图 3 所示 板簧结构 CAE 分析中约束一端 123自由度 约束另一端 13 自由度 在最下层钢板上施加 Z 向 20000N 载荷 其中 显示动力学分析中载荷作用时间为 2s 图 3 板簧 CAE 分析边界条件 3 分析结果3 分析结果 利用 CAE 分析获取钢板弹簧最大应力分布如图 4 所示 为获取各层钢板位移特性以及应力特性 我们提取各 层钢板中间位置节点号分别为 190026 169679 151920 139639 节点的位移 应力与加载时间关系 图 4 钢板弹簧应力分布 其中 各节点应力 位移与载荷作用时间关系如下 图 5 节点 190026 位移应力曲线 图 6 节点 169679 位移应力曲线 图 7 节点 151920 位移应力曲线 图 8 节点 139639 位移应力曲线 4 结论4 结论 利用 Abaqus Explicit 对钢板弹簧进行显示动力学分析 模拟了钢板弹簧的接触关系 获取了各考查点的应