非线性有限元法研究囊式空气弹簧刚度特性

本文主要探讨了囊式空气弹簧刚度特性的非线性有限元法研究，针对2006年的研究成果。作者利用非线性有限元技术对该类弹簧，特别是由多层复合材料构成的胶囊，在垂向和横向方向的刚度特性进行了深入分析。研究重点集中在大变形下的几何非线性、空腔内空气的状态非线性以及胶囊与金属裙板之间的接触非线性上。通过这种方法，作者能够得到空气弹簧刚度非线性特性的精确描述，这对于理解其动态性能至关重要。 论文的核心内容包括了对橡胶囊参数，如帘布线的交织方式、层数、橡胶硫化的特性等，对空气弹簧垂直和水平方向响应的影响。传统的图解法往往依赖经验公式，而这些公式不能充分反映参数变化对性能的影响。相比之下，非线性有限元分析方法更加强调对材料特性的真实模拟，它通过Re-bar单元技术来精确表示复合材料的各向异性，并使用Cavity单元来模拟内部气体压力，从而实现了对实际空气弹簧行为的精细建模。 作者指出，与实验数据的对比验证了这种方法的有效性，表明非线性有限元分析在设计和理论分析空气弹簧时具有更高的精度和可靠性。这种方法有助于工程师们更好地设计出适应各种工况和负载需求的空气弹簧，提升其振动吸收、隔振和缓冲性能。 总体来说，本文的研究成果不仅提供了囊式空气弹簧刚度非线性特性分析的新途径，也为弹簧设计者提供了一种实用的工具，使得在考虑实际工作条件下的复杂非线性效应时，能够做出更为精准的预测和优化。这对于提升车辆悬挂系统的舒适性和安全性具有重要意义。