Strukturanalyse und Optimierung des Achsschenkels der Automobilaufhängung
Als wichtiger Bestandteil der Radaufhängung überträgt der untere Schwingarm die Kräfte und Drehmomente des Rades auf die Karosserie. Seine strukturelle Leistungsfähigkeit ist daher von großer Bedeutung und beeinflusst die Sicherheit des gesamten Fahrzeugs. Diese Arbeit analysiert die Kraft- und Verformungseigenschaften des unteren Schwingarms mittels statischer Analyse unter verschiedenen Betriebsbedingungen. Die statische Analyse ermöglicht es, die statischen und dynamischen Eigenschaften seiner Struktur zu verstehen und somit die Analysegrundlage für die Leichtbauweise des Schwingarms in späteren Entwicklungsphasen zu schaffen.
Materialmodell
Die obere und untere Plattenstruktur des unteren Schwingarms müssen aufgerieben werden und über hohe mechanische Festigkeitseigenschaften verfügen. Die Platten bestehen aus Lianxang-Bainit-Zweiphasenstahl (auch bekannt als hochfester Reibstahl), der hohe Festigkeit, Dehnung, ausgezeichnete Umformbarkeit und Bördeleigenschaften aufweisen muss und somit die Anforderungen an komplexe, hochumformbare Automobilteile erfüllt.
Randbedingungen und Lasten
Zur Analyse des Schwingarms wurden drei typische Grenzbetriebszustände – maximale Vertikalkraft, maximale Lateralkraft und maximale Bremskraft – ausgewählt. Mithilfe der virtuellen Prototypenanalyse des Schwingarms wurden die Lastbedingungen unter diesen drei Betriebszuständen analysiert und die Lastdaten als Eingangslast für die Strukturanalyse extrahiert. Randbedingungen: Unter den drei Betriebszuständen sind die translatorische Freiheit in X/Y/Z-Richtung und die rotatorische Freiheit in Y/Z-Richtung am vorderen Punkt sowie die translatorische Freiheit in X/Y/Z-Richtung und die rotatorische Freiheit in X/Y-Richtung am hinteren Punkt eingeschränkt. Basierend auf den aus der dynamischen Analyse gewonnenen Lastdaten wird die Eingangslast am äußeren Punkt des Schwingarms analysiert.
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