Numerical models for the double suspension spring testing stand

Abstract

Przedmiotem pracy są wybrane modele numeryczne stanowiska do badań prototypowego resoru wielopiórowego o charakterystyce biliniowej. Rozważane modele składają się z badanego resoru, podstawy oraz dwóch łączników i dwóch wieszaków. W pracy zaprezentowano dwa typy modeli MES. W pierwszym podzespoły stanowiska odwzorowano za pomocą elementów powłokowych, a w drugim -posługując się bryłowymi elementami skończonymi. Pióra resoru w obu przypadkach modelowano elementami bryłowymi. Omówiono nieliniowe analizy z uwzględnieniem luzów w resorze o charakterystyce biliniowej i wybrane wyniki testów numerycznych. SŁOWA KLUCZOWE: resor wielopiórowy, metoda elementów skończonych, analiza nieliniowa The paper presents several numerical models of experimental stands for testing a prototype of multi-leaf suspension spring of bilinear characteristic. The considered models consist of test spring, base of the stand, two connectors and two hangers. Two types of FE models are presented in the paper. Three-dimensional arrangement of the stand components is mapped either by means of shell elements, or by means of solid finite elements in model type one and in model type two respectively. Leafs of the spring are modeled by means of solid elements in both cases. A non-linear analysis taking into account nips in the spring of bilinear characteristics and selected results of numerical tests are discussed. KEYWORDS: multi-leaf spring, finite elements method, non-linear analysis Kompletne podzespoły i elementy zawieszeń pojazdów kołowych są wielokrotnie badane eksperymentalnie i numerycznie pod względem wytrzymałościowym. Testy na stanowiskach badawczych są przydatne przede wszystkim na etapie projektowania. Umożliwiają one porównanie różnych materiałów i rozwiązań konstruktorskich albo ustalenie przyczyn wystąpienia stanów awaryjnych czy uszkodzeń [1]. Zastosowanie metod numerycznych wspomaga wykonywanie badań stanowiskowych i niejednokrotnie pozwala ograniczyć ich zakres (w przypadku badań wielowariantowych). Metody komputerowe i badania symulacyjne są także mniej kosztowne niż np. przygotowanie stanowiska badawczego lub zakup odpowiedniej aparatury pomiarowej. Przeprowadzenie symulacji komputerowej trwa też dużo krócej niż badania eksperymentalne. Przedmiotem pracy są wybrane modele numeryczne stanowiska do badań elementu zawieszenia -prototypowego resoru wielopiórowego o charakterystyce biliniowej.Badany resor [2, 3] składa się z czterech piór resoru głów-nego i dwóch piór resoru pomocniczego (rys. 1). Taka konstrukcja charakteryzuje się wzrostem sztywności w miarę zwiększania obciążenia. W początkowym zakresie obcią-żenia pracuje jedynie część główna resoru (2 na rys. 1b). W trakcie procesu obciążania zmniejsza się luz pomię-dzy piórami resoru głównego a piórami resoru pomocniczego (1 na rys. 1b). Gdy luz zostaje wybrany i dochodzi do pełnego kontaktu pomiędzy piórami, pracuje także resor pomocniczy, co powoduje zwiększenie sztywności zawieszenia pojazdu.Rozważany resor był przedmiotem badań, w których autorzy stosowali metody numeryczne ...

Determination of Bolt Forces and Normal Contact Pressure Between Elements in the System with Many Bolts for its Assembly Conditions

“…• no-bolt models [5], • spring models [19,21], • truss models [9,30], • beam models [11,16,31], • rigid body bolt models [14,25,26], • spider bolt models [18].…”