Подход к проектированию композитной монолистовой рессоры с использованием метода конечных элементов
Ключевые слова:
рессоры, композитный материал, энергия деформацииАннотация
Целью работы является проектирование автомобильной монолистовой композитной рессоры меньшего веса и той же жесткости, как и традиционная стальная монолистовая рессора. Методом конечных элементов с использованием ANSYS 14 был выполнен анализ стальной рессоры и рессоры, изготовленной из материала UEC (однонаправленных волокон алюмо-боро-силикатного стекла E-glass и эпоксидного связующего) с объемом волокна (Vf) 0,5, 0,6 и 0,7. Для каждого значения Vf оценивалась толщина рессоры из условия получения такой же жесткости, как и у стальной монолистовой рессоры. Анализ показал, что безопасная композитная монолистовая рессора с такими же параметрами жесткости, запасаемой энергии деформации, и с уменьшенной массой по сравнению со стальной рессорой может быть спроектирована путем изменения толщины рессоры в зависимости от параметра Vf.Библиографические ссылки
Kumar M.S., Vijayarangan S. Static analysis and fatigue life prediction of steel and composite leaf spring for light passenger vehicles // Journal of Scientific & Industrial Research. - 2007. - No. 66(2). - P. 128-134.
Kumar M.S., Vijayarangan S Analytical and experimental studies on fatigue life prediction of steel and composite multi-leaf spring for light passenger vehicles using life data analysis // Materials Science. - 2007. - No. 13(2). - P. 141-146.
Ghodake A. P., Patil K. N. Analysis of Steel and Composite Leaf Spring for Vehicle // IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering. - 2013. - No. 5(4). - P. 68-76.
Sancaktar E., Gratton M. Design, analysis, and optimization of composite leaf springs for light vehicle applications // Composite Structures. - 1999. - No. 44(2-3). - P. 195-204.
Al-Qureshi H.A. Automobile leaf springs from composite materials // Journal of Materials Processing Technology. - 2001. - No. 118(1-3). - P. 58-61.
Shankar G. S. S., Vijayarangan S. Mono Composite Leaf Spring for Light Weight Vehicle-Design, End Joint Analysis and Testing // Materials Science. - 2006. - No. 12(3). - P. 220-225.
Modeling and Analysis of Laminated Composite Leaf Spring under the Static Load Condition by using FEA / M. Raghavedra [et al.] // International Journal of Modern Engineering Research. - 2012. - No. 2(4). - P. 1875-1879.
Kumar K., Aggarwal M. L. Computer Aided FEA Comparison of Mono Steel and Mono GRP Leaf Spring // International Journal of Advanced Engineering Research and Studies. - 2012. - No. 1(2). - P. 155-158.
Pinfold M. K. Composite mechanical properties for use in structural analysis. - UK : University of Warwick, 1995.
Quinn J. A. Composites design manual. - U.S. ed. ed. -Lancaster, Penn : Technomic, 1999.
Lo K. H., Chim E. S.-M. Compressive Strength of Unidirectional Composites // Journal of Reinforced Plastics and Composites. - 1992. - No. 11(8). - P. 838-896.
Beer F. P. Mechanics of materials. 6th ed. ed. - New York : McGraw-Hill Higher Education, 2012 ; London : McGraw-Hill [distributor].
Nakasone Y., Yoshimoto S., Stolarski T. A. Engineering analysis using ANSYS software. - Oxford : Elsevier Butterworth-Heinemann, 2006.
