基于SMA復合材料板簧的半主動懸架研究.pdf

1、傳統(tǒng)被動懸架系統(tǒng)結構簡單，但只是優(yōu)化折衷；主動懸架系統(tǒng)舒適性和穩(wěn)定性好，但結構復雜、能耗大、成本高，經濟性差；半主動懸架系統(tǒng)結構相對簡單、可靠性高、耗能少，性能趨于主動懸架。因此，半主動懸架系統(tǒng)技術受到了國內外學者和汽車開發(fā)商的重視。常規(guī)板簧不能隨車輪和車身垂向位移、垂向加速度這些狀態(tài)量的變化而主動改變剛度，也不能隨路面信息不規(guī)則變化而主動改變剛度，這顯然不符合先進懸架對彈性元件的苛刻要求。
　　基于空氣彈簧的半主動懸架系統(tǒng)，因結

2、構復雜、維修麻煩以及尺寸大，造成布置困難，目前多數在大型車上采用。所以，開發(fā)一款舒適性、穩(wěn)定性、平順性以及經濟性的懸架尤為必要。本文提出了剛度既能隨車載負荷，又能隨車身狀態(tài)（車身和車輪垂向位移、垂向加速度），同時可根據路況信息不規(guī)則變化剛度可調節(jié)的SMA板簧理論分析模型。
　　形狀記憶合金（SMA）作為性能優(yōu)良的驅動器埋入復合材料板簧內部，加以約束，調節(jié)溫度可改變板簧剛度，針對目前對SMA復合材料板簧剛度特性尚缺乏深入的研究的現狀

3、，根據經典力學、復合材料力學、復合材料結構和SMA力學理論，建立了SMA板簧的力學模型，在MATLAB環(huán)境下編程計算，結果揭示了溫度變化、SMA含量、鋪層方式對板簧剛度的影響規(guī)律。
　　為了驗證SMA板簧力學模型以及計算結果的正確性，在通用有限元分析軟件ANSYS環(huán)境下建立了SMA板簧實體模型，進行結構靜力學分析，計算板簧在三個溫度點下的剛度值。經比較，ANSYS環(huán)境下得到的板簧剛度值與板簧力學模型所推導剛度公式計算的結果基本一致