汽车复位弹簧有限元分析

随着社会的进步,新的工业产品的不断出现和应用,给人类创造了更加舒适、安逸的生活环境。作为机械基本元件之一的弹簧,在我们生活的环境里以其独特的魅力发挥着特有的功能。弹簧可伸长压缩的特性，在汽车领域有着非常广泛的应用,对汽车的运行性能有着重要的影响，如何提高汽车弹簧产品的可靠性及其使用寿命是车企关注的重点。

以汽车复位弹簧为研究对象,通过采用CAE软件对复位弹簧进行疲劳分析,得到应力应变分布特征和疲劳寿命曲线，进一步对复位弹簧进行模态分析,找出所建模型的薄弱点。揭示了在循环载荷作用下复位弹簧失效的根源和规律,对进一步开展复位弹簧结构优化设计有重要意义。

以下为元王为某汽车零部件企业做的汽车复位弹簧有限元分析案例。

分析背景

1、分析在位置1.1、1.2、2.1、2.2及最大等五个位置处的最大应力值和位置并出示动态图，及作用在复位弹簧端头的反作用力分别为多大；

2、计算弹簧的自振频率；

3、弹簧在安装角度至最大角度之间运行2300万次不能出现断裂；

FEA模型

分析工况

分析条件

分析结果（动画展示）

分析结果（1.1角度89.56°）

前六阶模态

- 弹簧的最大主应力为1419Mpa，在材料屈服应力范围内；作用在复位弹簧端头的接触力（单侧）为110.23N。

- 弹簧扭转变形后，受力点到基准面A的尺寸：81.8mm

分析结果（1.2角度93.46°）

- 弹簧的最大主应力为1574Mpa，在材料屈服应力范围内；作用在复位弹簧端头的接触力（单侧）为121.38N。

 - 弹簧扭转变形后，受力点到基准面A的尺寸：81.3mm。

分析结果（2.1角度96.89°）

- 弹簧的最大主应力为1645Mpa，在材料屈服应力范围内；作用在复位弹簧端头的接触力（单侧）为125.57N。

 - 弹簧扭转变形后，受力点到基准面A的尺寸：79.7mm。

分析结果（2.2角度99.71°）

- 弹簧的最大主应力为1649Mpa，在材料屈服应力范围内；作用在复位弹簧端头的接触力（单侧）为126.14N。

 - 弹簧扭转变形后，受力点到基准面A的尺寸：79mm。

分析结果（最大角度100.78°）

 - 弹簧的最大主应力为1670Mpa，在材料屈服应力范围内；作用在复位弹簧端头的接触力（单侧）为132.2N。

 - 弹簧扭转变形后，受力点到基准面A的尺寸：78.3mm。

- 弹簧在安装角度至最大角度之间的疲劳次数为10^5.688=487528

通过上述案例可知，元王有限元分析直观快速的反映出汽车复位弹簧的应力分布情况，为后续优化设计提供了方便、直观、可靠的参考数据，使汽车复位弹簧最大应力值的位置进行转移，尽可能的降低汽车复位弹簧因为疲劳而出现的失效问题，从而延长产品使用寿命。选择元王CAE仿真应用专家，为您的企业带来无限可能。