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solidworks 汽车悬架设计及有限元分析说明书 (张学林).pdf
基于solidworks的汽车悬架设计及有限元分析【说明书+CAD+SOLIDWORKS】
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基于solidworks的汽车悬架设计及有限元分析【说明书+CAD+SOLIDWORKS】,基于,solidworks,汽车,悬架,设计,有限元分析,说明书,CAD
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分 类 号密级宁波大红鹰学院毕业设计(论文)Solidworks(cosmosworks )汽车悬架设计及有限元分析所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日诚诚诚诚 信信信信 承承承承 诺诺诺诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文Solidworks(cosmosworks )汽车悬架设计及有限元分析均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。承诺人（签名承诺人（签名承诺人（签名承诺人（签名） ：年年年年月月月月日日日日I摘要悬架是车辆行驶过程中的一个非常重要的组成部分，决定着汽车的舒适性和操控性，所以就有必要对悬架进行深入的研究和探讨。汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此，汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。为了更好的提高汽车的舒适性和操纵性，我们需要了解这两种悬架的区别，以及他们的优缺点。本文所涉及的内容主要为介绍这悬架的原理，并且通过对车型的参数进行计算，从重要方面进行分析这二者之间的区别，从而达到目的.关键词：悬架，汽车AbstractVehicles during the suspension is a very important part of the vehicle determines thecomfort and handling, so the suspension is necessary to study and explore in depth. Vehiclesuspension as a frame (or body) and the axle (or wheel) to make the connection between thepower transmission parts, is also important to ensure the safety of motor cars and parts.Therefore, as an important vehicle suspension components are often incorporated into thecars technical specifications sheet, as one of the indicators to measure the quality of carsIn todays conditions, computer-controlled active air suspension and Active HydraulicSuspension is the leading limousine, on behalf of the suspension of the latest technology.In order to better improve the cars comfort and handling, we need to understand thedifference between the two suspension, and their advantages and disadvantages. This involvesmainly to introduce the principle of the two suspension, and by two different models tocalculate the parameters from the analysis of important aspects of the difference between thetwo to achieve the goal.KeyKeyKeyKey Words:Words:Words:Words:suspension , carIII目录摘要. I目录.III第 1 章 绪论.51.1 汽车悬架概述.51.2 研究现状和发展趋势.61.3 课题研究方法.61.4 本课题要解决的主要问题和设计总体思路.7第 2 章 SOLIDWORKS 及 cosmosworks 介绍.72.1 Solidworks 软件概述.72.2 cosmosworks 介绍.8第 3 章 钢板弹簧悬架 3D 设计.113.1 概述.113.1.1 选择研究对象.113.1.2 钢板弹簧悬架主要元件的选择和确定.113.1.3 钢板弹簧主要元件的主要数据参数.153.2 钢板弹簧的 3D 建模设计.163.2.1 进入 SOLIDWORKS 的操作界面.163.2.2 钢板弹簧悬架设计的绘制过程.17第 4 章 钢板弹簧悬架的有限元分析.204.1 有限元分析简介.204.1.1 有限元分析的概念. 204.1.2 有限元分析的意义. 214.1.3 有限元分析的基本步骤.214.2 有限元分析过程与步骤.21总结与展望.30参考文献.31致 谢. 325第 1 章 绪论1.1 汽车悬架概述汽车悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称， 其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧。汽车悬架又可分为非独立悬架和独立悬架。非独立悬架的结构特点是两侧车轮由一根整体式车桥相 连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架与车架（或车身）连接。当一侧车轮因道路不平而发生跳动时，必然引起另一侧车轮在汽车横向平面内发生摆动，故称为非独立 悬架。独立悬架的结构特点是车桥做成断开的，每一侧的车轮可以单独的通过弹性悬架与车架（或车身）连接，两侧车轮可以单独跳动，互不影响，故称为独立悬架。悬架是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽车的多种使用性能。从外表上看，轿车悬架仅是由一些杆、筒以及弹簧组成，但千万不要以为它很简单，相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，这是因为悬架既要满足汽车的舒 适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。 比如， 为了取得良好的舒适性， 需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。钢板弹簧简介3钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件，它是由若干片等宽但不等长（厚度可以相等，也可以不相等）的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。当钢板弹簧安装在汽车悬架中，所承受的垂直载荷为正向时，各弹簧片都受力变形，有向上拱弯的趋势。这时，车桥和车架便相互靠近。当车桥与车架互相远离时，钢板弹簧所受的正向垂直载荷和变形便逐渐减小，有时甚至会反向。主片卷耳受力严重，是薄弱处，为改善主片卷耳的受力情况，常将第二片末端也弯成卷耳，包在主片卷耳的外面，称为包耳。为了使得在弹性变形时各片有相对滑动的可能，在主片卷耳与第二片包耳之间留有较大的空隙。有些悬架中的钢板弹簧两端不做成卷耳，而采用其他的支撑连接方式，如橡胶支撑垫。扁平长方形的钢板呈弯曲形，以数片叠成的底盘用弹簧，一端以梢子安装在吊架上，另一端使用吊耳连接到大梁上，使弹簧能伸缩。目前适用于中大型的货卡车上。1.2 研究现状和发展趋势随着汽车向采用大功率发动机和轻量化方向发展以及路面条件的改善,近年来主减速比有减小的趋势,以满足高速行驶的要求。1为减小驱动轮的外廓尺寸,目前主减速器中基本不用直齿圆锥齿轮。 实践和理论分析证明，螺旋锥齿轮不发生根切的最小齿数比直齿齿轮的最小齿数少。显然采用螺旋锥齿轮在同样传动比下，主减速器的结构就比较紧凑。此外，它还具有运转平稳、噪声较小等优点。因而在汽车上曾获得广泛的应用。近年来，准双曲面齿轮在广泛应用到轿车的基础上，愈来愈多的在中型、重型货车上得到采用。3在现代汽车发展中， 对主减速器的要求除了扭矩传输能力、 机械效率和重量指标外，它的噪声性能已成为关键性的指标。噪声源主要来自主、被动齿轮。噪声的强弱基本上取决于齿轮的加工方法。区别于常规的加工方法，采用磨齿工艺，采用适当的磨削方法可以消除在热处理中产生的变形。因此，与常规加工方法相比，磨齿工艺可获得很高的精度和很好的重复性。4汽车在行驶过程中的使用条件是千变万化的。为了扩大汽车对这些不同使用条件的适应范围，在某些中型车辆上有时将主减速器做成双速的，它既可以得到大的主减速比又可得到所谓多档高速，以提高汽车在不同使用条件下的动力性和燃料经济性。1.3 课题研究方法1.了解悬架的构成。2.通过上网，查阅书籍等途径来熟悉它的工作原理。3.沟通讨论。71.4 本课题要解决的主要问题和设计总体思路1. 本课题解决的主要问题：国内外对驱动桥的研究很多，但是涉及到有限元分析的还是较少。本文选择一款轿车或者重型卡车的驱动桥（按结构可以分为中央单级减速驱动桥、中央双级减速驱动桥、中央单级、轮边减速驱动桥） ，分析其主要组成部分的具体结构，得出不同扭矩的情况下驱动桥各个部件的受力及变形状况。2. 本课题的设计总体思路：选择一种机型的驱动桥。应用三维软件 solidworks 对其各个部分进行建模及装配，运用 solidworks软件自带的有限元分析模块 cosmosworks对驱动桥整体进行有限元分析不同扭矩的情况下驱动桥各个部件的受力及变形状况。优化设计结构，以减小不平路面对驱动桥的冲击载荷，从而改善汽车行驶的平顺性。第 2 章 SOLIDWORKS 及 cosmosworks 介绍2.1 Solidworks 软件概述SolidWorks 为达索系统（Dassault Systemes S.A）下的子公司，专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。达索公司是负责系统性的软件供应，并为制造厂商提供具有Internet 整合能力的支援服务。该集团提供涵盖整个产品生命周期的系统，包括设计、工程、制造和产品数据管理等各个领域中的最佳软件系统，著名的 CATIAV5 就出自该公司之手，目前达索的 CAD 产品市场占有率居世界前列。特点:Solidworks 软件功能强大，组件繁多。Solidworks 功能强大、易学易用和技术创新是 SolidWorks 的三大特点，使得 SolidWorks 成为领先的、主流的三维 CAD 解决方案。 SolidWorks 能够提供不同的设计方案、 减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能， 同时对每个工程师和设计者来说， 操作简单方便、易学易用。 对于熟悉微软的 Windows 系统的用户， 基本上就可以用 SolidWorks 来搞设计了。SolidWorks 独有的拖拽功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。SolidWorks 资源管理器是同 Windows 资源管理器一样的 CAD 文件管理器，用它可以方便地管理 CAD 文件。使用 SolidWorks ，用户能在比较短的时间内完成更多的工作， 能够更快地将高质量的产品投放市场。在目前市场上所见到的三维 CAD 解决方案中，SolidWorks是设计过程比较简便而方便的软件之一。 美国著名咨询公司Daratech所评论：“在基于 Windows 平台的三维 CAD 软件中，SolidWorks 是最著名的品牌，是市场快速增长的领导者。” 在强大的设计功能和易学易用的操作（包括 Windows 风格的拖/放、点/击、剪切/粘贴）协同下，使用 SolidWorks ，整个产品设计是可百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相关的。2.2 cosmosworks 介绍COSMOS 是 SRAC（Structural Research &Analysis Corporation）推出的一套强大的有限元分析软件。SRAC 位于美国加州的洛杉矶，从 1982 年成立至今，SRAC 一直至力于有限元 CAE 技术的研究和发展。早期的有限元技术高高在上，只有一些国家的部门如宇航，军事部门可以使用，而此后的一些有限元分析软件也都存在界面不友好、难学难用的缺点，且要求的设备昂贵。虽然用的范围大了一些，但也都是集中在大学和一些研究机构， 只有少数专业人员才能有机会接触， 普通的工程师可望而不可及。 然而自 COSMOS出现后， 有限元分析的大门终于向普通工程师敞开了， 把高高在上的有限元技术平民化，它易学易用，简洁直观，能够在普通的 PC 机上运行，不需要专业的有限元经验。普通的工程师都可以进行工程分析，迅速得到分析结果，从而最大限度地缩短设计周期，降低测试成本，提高产品质量，加大利润空间。 做为世界上最快的有限元分析软件，COSMOS 采用 FFE（Fast finite Element）技术使得复杂耗时的工程分析时间大大缩短，有一位工程师打趣说自从有了 COSMOS FFE技术，我连喝咖啡的时间都没有了。 传统的方法在分析装配体时是先把零件拆散，然后一个个分别处理，耗时耗力，又存在计算结果不精确的缺点。COSMOS 提供了多场/多组件的复杂装配分析，从而大大简化工程师的劳动，使得分析能够更好地模拟真实情况，结果也就更精确。COSMOS 主要功能模块（产品） ：COSMOSWorksCOSMOSDesignSTARCOSMOSMotionCOSMOSFloworksCOSMOSM GeoStar9 其中 COSMOSWorks 、COSMOSMotion、 COSMOSFloworks 做为标准插件集成在SolidWorks 中，整个的使用界面完全是 Solidworks 的风格，只须简单的操作，便可进行分析。COSMOSDesignSTAR 是独立的分析界面，它不依赖于您使用的 CAD，您的设计可以方便地输入输出。GeoStar 是另一个独立的界面，它提供 COSMOS 所有的分析功能。COSMOS/Works是完全整合在SOLIDWORKS 中设计分析系统的，提供压力、频率、约束、热量，和优化分析。为设计工程师在SolidWorks的环境下，提供比较完整的分析手段。 凭借先进的快速有限元技术(FFE),工程师能非常迅速地实现对大规模的复杂设计的分析和验证，并且获得修正和优化设计所需的必要信息。分析的模型和结果和Soli-dWorks共享一个数据库，这意味着设计与分析数据将没有繁琐的双向转换操作，分析也因而与计量单位无关。在几何模型上，可以直接定义载荷和边界条件，如同生成几何特征，设计的数据库也会相应地自动更新。计算结果也可以直观地显示在SolidWorks精确的设计模型上。这样的环境操作简单、节省时间，且硬盘空间资源要求很小。COSMOS/WORKS能够做哪些方面的分析，分别解决什么问题呢？其基本模块能做线性应力、位移、频率和室温、热分析，含装配体分析，还可以选择购买运动分析和流体分析模块。静应力分析-零件会断裂吗？是超安全标准设计吗？热应力作用下会失效吗？频率分析-确定零件或装配的造型与其固有频率的关系，会发生共振吗？在需要共振效果的场合，如超声波焊接喇叭，音叉，获得最佳设计效果。失稳分析-在压载荷作用下， 薄壁结构件会发生失稳吗？在这些情况下一般不会达到材料失效（应力超过材料屈服极限） 。热分析-零件会过热吗？热量在整个装配体中如何发散？用辐射、 对流和传导三种方式研究热量在零件和装配中的传播。非线性分析-用于分析橡胶类或者塑料类的零件或装配体的行为， 还用于分析金属结构在达到屈服极限后的力学行为。 也可以用于考虑大扭转和大变形，如：突然失稳。间隙/接触分析-在特定载荷下，两个或者更多运动零件相互作用。例如：在传动链或其他机械系统中接触间隙未知的情况下分析应力和载荷传递。优化-在保持满足其他性能判据（如应力失效）的前提下，自动定义最小体积设计。后动力分析-零件或装配体在动态激励下的线性动力学分析， 如地震激励分析。疲劳分析-预测疲劳对产品全生命周期的影响， 确定可能发生疲劳破坏的区域，流体动力学计算（CFD）-跟踪导管内部或者螺旋桨等表面的气体、液体流动状况。例如：CPU内的空气循环和冷却，螺旋桨的升降。电磁分析-研究导电原件的电磁相互作用，确定线圈和磁体感应产生的机械力。SRAC公司早在1985年她就开发出了世界上第一套应用于PC机的有限元分析程序，1995年成为SolidWorks的第一家合作伙伴，1997年成为SolidWorks的第一家黄金认证合作伙伴， 2002年4月SRAC加入SolidWorks公司， 从此COSMOS/WORKS 正式成为 SolidWorks产品。COSMOS/WORKS是SolidWorks 家族最热销的分析解决方案，尤其适合于那些有分析需求但是缺乏相关有限元专业知识的工程师们的需要。COSMOS/WORKS集功能强大、计算精确和简单好用三大特点为一身，能够让工程师们在一天之内开始设计分析，并且迅速得到分析结果。COSMOS/WORKS能够提供广泛的分析工具去检验和分析复杂零件和装配，它能够进行应力分析、应变分析、变形分析、热分析、设计优化、线性和非线性分析。使用COSMOS/WORKS，工程师可以最大限度地缩短设计周期，降低测试成本，提高产品质量，加大利润空间。只有COSMOS/WORKS含有精确应力分析模块（AccuStress） ，这是精确应力计算中一个有着划时代意义的工具, 象征着一个过渡期的划分网格新技术。 在局部区域网格划分更细密以提供更精确的应力计算结果进行产品设计优化。由于受到本行业高速解决方案的推动，COSMOS/WORKS能够让您只花上传统FEA软件价钱的一个零头，就可以得到高端的COSMOS/WORKS的功能，从结构分析、热应力分析到含间隙的装配分析和接触摩擦分析，COSMOS/WORKS无所不能。使用革新化的精确工具，COSMOS/WORKS的计算结果相当准确足以优化您的真实设计形状，COSMOS/WORKS可以进行虚拟试验，在整个设计周期中进行优化，把投入造型和分析的财力和时间降至最低水平。谈到精确应力分析结果时， 大量的基准试验已经证明主流的分析软件中没有一个能与COSMOS/WORKS相提并论。 只有COSMOS/WORKS含有精确应力分析模块 （AccuStress），11这是精确应力计算中一个有着划时代意义的工具, 象征着一个过渡期的划分网革新技术。在局部区域网格划分更细密以提供更精确的应力计算结果进行产品设计优化，植入SolidWorks的优化和仿真功能使COSMOS/WORKS帮助您无需频繁地重新定义分析就可以更快更准确地修改设计。COSMOS/WORKS提供给您功能强大而又快速、精确的设计分析工具，确保您的设计分析更加轻松。第 3 章 钢板弹簧悬架 3D 设计3.1 概述3.1.1 选择研究对象以长安星卡 SC1022D7 为例，此车属于微卡系列，根据前人提供的理论计算数据分析其后钢板悬架的 3D 模型和有限元分析其是否合理。图 3-1 长安星卡 SC1022D7 实图3.1.2 钢板弹簧悬架主要元件的选择和确定根据前人的计算和参阅相关该车型的相关资料和实际测量，对该车后钢板弹簧悬架的相关参数进行如下的归纳总结：(1)钢板弹簧的种类的选择：长安星卡 SC1022D7 车型是轻型货车，后悬架载荷变化不大。考虑经济适用性，选用线性悬架的普通多片钢板弹簧。选用普通多片钢板弹簧，如下图所示，这种弹簧主要用在载货汽车和大客车上，弹簧弹性特性如图所示，呈线性特性。图 3-2 普通多片钢板弹簧(2)钢板弹簧主要元件结构的选择：1.钢板弹簧断面形状的选择：图 3-3 矩形断面簧片图 3-3 的矩形断面簧片由于制造简单，目前应用的比较多。矩形断面的中性轴位于断面中央，钢板上下表面的拉应力和压应力是相等的，由于材料的抗拉性能比抗压性能差，因此矩形断面钢板弹簧在承受拉应力的一面易破坏。一般轻型汽车多用此类型的簧片，但考虑长安星卡 SC1022D7 车型是轻型货车，矩形断面许用应力足够，而且加上制造方便，成本低，选用图 3-3 矩形断面。2.簧片端部形状的选择：图 3-4 梯形端部13片端呈矩形的簧片间摩擦阻力较大，增大了弹簧刚度。钢板弹簧不仅减小了弹簧片间摩擦，而且降低弹簧刚度，改善弹簧应力分布。端部压延弹簧由于增加了端部轧制工艺，使弹簧制造工艺复杂了。综合考虑选择梯形端部形状。3.弹簧卷耳的选择：钢板弹簧卷耳一般有 3 种结构25 26，即下卷耳、上卷耳和平卷耳，如下图所示。上卷耳使用的较多，采用下卷耳主要是为了协调钢板弹簧与转向系的运动，下卷耳在载荷作用下容易张开，强度不易保证；平卷耳可以减少卷耳的应力，因为纵向力作用方向和弹簧主片断面的中心线重合， 对于不能增加主片厚度又但要保证主片卷耳强度的弹簧多采用平卷耳。但是平卷耳制造比上述两种卷耳复杂，制造费用较高，一般轿车多采用平卷耳或下卷耳。 对于轻型货车常用上卷耳， 故长安星卡SC1022D7可采用上卷耳图3-5，可以避免下卷耳的强度不足和上卷耳的制作费用较高的缺点.图 3-5 上卷耳4.弹簧包耳的选择汽车在使用条件恶劣的情况下，需要采用加强卷耳的措施。常见的是将第二片弹簧作成包耳形式，以保护主片。包耳常见的有 14 包耳(图 3-6)和 34 包耳(图 3-7)。轻型车或厢式客车多采用 14 包耳，而大型载货汽车和大型客车多采用 34 包耳。本车长安星卡 SC1022D7 属于微卡，故本车采用 14 包耳。图 3-6 14 包耳图 3-7 34 包耳5.钢板弹簧中心螺栓中心螺栓的作用，除了夹紧各片弹簧外，又是安装钢板弹簧的定位销。中心螺栓在U 形螺栓松动时易剪断，因此应有一定的强度。由于中心螺栓直径大小将影响弹簧断面强度，因此其直径不宜做的过大，一般与簧片厚度相等。下表是推荐的中心螺栓直径尺寸。中心螺栓一般用 15MnVB 材料作成，机械性能等级为 8.8 级。对于重型载货汽车，中心螺栓多用 40Cr 或 40MnB 制成。表 3-8 中心螺栓直径尺寸中心螺栓直径810121416簧片厚77991111131316中心孔直径8.55 . 00+10.55 . 00+12.55 . 00+14.55 . 00+16.55 . 00+本车类型为轻卡，故簧片不用太厚，初步预定簧片厚度不大于 7 毫米。因此由上表得出中心螺栓直径先初步确定为 8mm，由此得中心孔直径为 8.55 . 00+，螺栓由 15MnVB材料作成。6.弹簧夹箍的选择弹簧夹箍除了防止弹簧各片横向错位之外，还能在弹簧回弹时，将力传递给其他簧片，减少主片应力。弹簧夹箍结构如下图所示。目前使用最多的是可拆式夹箍，如下图a。为了防止弹簧横向扭曲时在簧片上产生过大的应力，在夹箍和弹簧片表面之间会留有一定的间隙，一般不小于 1.5mm，夹箍与弹簧片侧面间隙为 0.51mm。对于不经常拆装换片的弹簧，大都采用了不可拆式夹箍，如下图 b，这种夹箍结构简单，减少制造费用，而且弹簧装配方便，多用于轿车和轻型载货汽车上。15图 4-18 可拆式夹箍图 4-19 不可拆式夹箍此车采用图 b 所示的不可拆式夹箍，结构简单，费用低。3.1.3 钢板弹簧主要元件的主要数据参数1 弹簧载荷在设计时，根据整车布置给定的空、满载轴载荷质量减去估算的非簧载质量，得到在每副弹簧上的承载质量。一般将前、后轴，车轮，制动鼓及转向节等总成视为非簧载质量，将传动轴、转向纵拉杆等总成一半也视为非簧载质量。如果钢板弹簧布置在车桥上方，弹簧 34 的质量为非簧载质量；下置弹簧，则 14 弹簧质量为非簧载质量。本车考虑到车内人员的舒适性，悬架采用将钢板弹簧布置在车桥的下方，这样就可减少非簧载质量。收集资料后得到长安星卡 SC1022D7 的数据如下。表 4-2非簧载质量 kg前悬架簧载质量 kg后悬架簧载质量 kg空载340340200满载6408002 汽车前后轴的轴距查数据得此车的后车轴轴距为 2500mm3 钢板弹簧的具体计算参数钢板弹簧多数情况下采用 55SiMnVB 钢或 60Si2Mn 钢制造。本车选用 60Si2Mn。钢材弹性模数 E=2.1105，Nmm2。表 4-3 钢板弹簧片的参数片号各片长度（mm）各片有效长度（mm） 各片厚度 （mm） 各片宽度（mm）110009556.255210009556.2553774.5729.56.25545495046.2555323.5278.56.255(备注：此表来自相关计算和车型实际测量)自由状态下的钢板弹簧片的综合弯曲曲率为0R=1280mm。钢板弹簧总惯性矩 J0=5461.7； 弹簧总断面系数0W=17623mm， 弹簧各片断面系数kW=352.43mm3.2 钢板弹簧的 3D 建模设计3.2.1 进入 SOLIDWORKS 的操作界面点新建进入零件界面,如下图.17选中参考面进入草图环境.3.2.2 钢板弹簧悬架设计的绘制过程3D 建模引用的数据来自上述表格， 以下是纯粹的软件基本操作知识。在这不一一截图 。只把每个步骤做出的结果进行截图处理。方便对照和参考。1、生成带卷耳的第一片钢板弹簧。2、生成带包耳的第二片钢板弹簧。3、前三片钢板弹簧4、生成第四片5、生成第五片196、钢板固定架7、悬架与车轴连接8、完整的悬架组合至此，钢板悬架的 3D 模型已经建立完整。第 4 章 钢板弹簧悬架的有限元分析4.1 有限元分析简介4.1.1 有限元分析的概念有限元方法是用于求解工程中各类问题的数值方法。应力分析中稳态的、瞬态的、线性的或非线性的问题以及热传导、流体流动和电磁学中的问题都可以用有限元方法进行分析解决。工程问题一般是物理情况的数学模型，包括边界条件、特征参数和扰动参数。可能的情况下，由给定的条件可以得到系统的精确行为。在许多实际工程问题中，由于控制微风方程组的复杂性或边界条件和初值条件的难以确定性， 我们一般不能得到系统的精确解。为解决这个问题，我们需要借助于数值方法来近似。解析解表明了系统在任何点上的精确行为，而数值解只在称为节点的离散点上近似于解析解。任何数值解法的第一21步都是离散化。这一过程将系统分为一些子区域和节点。数值解法可以分为两大类：有限差分法和有限元方法。有限差分法难以解决带有复杂几何条件和复杂边界条件的问题。有限元方法使用公式方法而不是微分方法来建立系统的代数方程组，并假设代表每个元素的近似函数是连续的，通过结合各单独的解产生系统的完全解。4.1.2 有限元分析的意义验证一个系统的优劣，可以通过试验检验。对于设计人员来说，设计对象的结果往往是非常复杂和多样的，难以建立实际模型逐一验证其性能。这时，可以运用有限元分析软件，用有限元方法对其进行理论的计算，检验其是否满足设计要求。有限元分析的优点在于：解决试验难以模拟的情况下的问题；节省试验成本；缩短验证时间，提高开发效率。4.1.3 有限元分析的基本步骤预处理阶段：（1）建立求解域并将之离散化成有限元，即将问题分解成节点和单元。（2）假设代表单元物理行为的形函数，即假设代表单元解的近似连续函数。（3）对单元建立方程。（4）将单元组合成总体的问题，构造总体刚度矩阵。（5）应用边界条件、初值条件和负荷。解决阶段：（6）求解线性或非线性的微分方程组，以得到节点的值。后处理阶段：（7）得到其他重要的信息。4.2 有限元分析过程与步骤进入分析界面添加材料23施加约束施加载荷施加载荷施加载
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