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彈簧的斷裂大部分都屬于干脆性的斷裂,當(dāng)工作溫度高的時候,才有可能會出現(xiàn)塑性斷裂。彈簧在循環(huán)使用的時候,如果出現(xiàn)載荷和腐蝕介質(zhì)的共同作用,就會發(fā)生斷裂。也會由于彈簧材料中雜質(zhì)含量過高而引起脆斷。另外來說,在接應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用下,還會引起彈簧斷裂的現(xiàn)象。除此之外,就是由于磨料、疲勞以及腐蝕磨損發(fā)生斷裂。彈簧有著廣泛的用途,可以用做控制機件的運動、緩和沖擊或者震動、測量力的大小和貯蓄能量等,大多被用在儀表和機器中。
彈簧的基本車型是國外某款集裝箱半掛運輸車,由于目前計算機硬件條件的限制,對該車模型做了適當(dāng)?shù)暮喕?,去掉了門把手、雨刮器等,拖車底部采用了平滑處理。用相應(yīng)的簡化模型來模擬輪胎花紋、輪轂、后橋、車架、后視鏡等復(fù)雜結(jié)構(gòu),并整體采用了1?3縮比模型進行數(shù)值模擬。簡化模型如所示,根據(jù)流體力學(xué)相似原理,數(shù)值中模型的雷諾數(shù)要與實際情況的雷諾數(shù)相等。由實驗理論得知,雷諾數(shù)有一個自模區(qū),當(dāng)模型試驗的雷諾數(shù)超過某一數(shù)值時,氣動力基本保持不變。美國汽車工程師學(xué)會推薦的汽車模型試驗的雷諾數(shù)應(yīng)不小于0 7 106,日本建議的自模雷諾數(shù)為0 5 10 6.本文中使用的模擬風(fēng)速為30m /s,特征長度取大軸距,模型的雷諾數(shù)為7 9 106.因此,可采用本文的縮比模型對實車進行模擬。
計算域外輪廓為一長方體,汽車模型在長方體的某個區(qū)域。入口距模型前端3倍車長,出口距模型后端6倍車長,總高度為5倍車高,總寬度為7倍車寬。采用OCTREE方法在整個計算域生成非結(jié)構(gòu)化空間網(wǎng)格,車身表面拉伸出與其平行的三棱柱網(wǎng)格,在計算敏感區(qū)域使用密度盒,以達到局部細(xì)化、提高計算精度的目的。同時,為了避免模型局部變化所導(dǎo)致的網(wǎng)格變化的影響,在不同情況下模型的相同區(qū)域設(shè)置相同的網(wǎng)格大小。每次模擬生成的整車總網(wǎng)格數(shù)約為280萬個。
彈簧的特性及其限差錯 拉簧以及異形彈簧的特性應(yīng)切合:在高度(或許長度)的荷重下,彈簧變型量應(yīng)在實驗荷重下變型量的20%~80%之間,要求1級精細(xì)度時,彈簧在高度荷重下的變型量應(yīng)在4mm以上;對特性有特別需求查核剛度時,其變型量應(yīng)在實驗荷重下變型量的30%一70%之間。 實驗荷重Fs標(biāo)定彈簧特性時,以彈簧上容許承載的大荷重作為實驗荷重。 實驗應(yīng)力τs:標(biāo)定彈簧特性時,以彈簧上容許承載的大應(yīng)力作為實驗應(yīng)力。 高度時的荷重F的限差錯,按表1劃定。 異形彈簧在高度時的荷重F的限差錯 (N) 有用圈數(shù) ≥3~10 10 ±0.059 ±0.049 ±0.159 ±0.12F 拉簧的特性在有用圈數(shù)大于3時,其長度下的荷重F限差錯按以下的劃定: ±[(初張力F0×α) (長度下荷重一初張力F0×β] 式中 α--初張力F0的限差錯,按表5-18劃定; β--與變型量對應(yīng)的荷重F限差錯,按表2劃定