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材料导报  2021, Vol. 35 Issue (z2): 583-588    
  高分子与聚合物基复合材料 |
不同工况下车用复合材料板簧的动态疲劳测试研究
张雷1,2, 庄毅3, 李姗姗1,2, 唐毓婧4, 李静1,2, 罗欣1,2
1 中国纺织科学研究院有限公司,北京 100025
2 生物源纤维制造技术国家重点实验室,北京 100025
3 中国石油化工集团有限公司科技部,北京 100728
4 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院,北京 100013
Research on Dynamic Fatigue Test of Vehicle Composite Leaf Spring Under Different Working Conditions
ZHANG Lei1,2, ZHUANG Yi3, LI Shanshan1,2, TANG Yujing4, LI Jing1,2, LUO Xin1,2
1 China Textile Academy, Beijing 100025, China
2 State Key Laboratory of Biobased Fiber Manufacture Technology, Beijing 100025, China
3 Science & Technology Department, China Petrochemical Corporation, Beijing 100728, China
4 SINOPEC, Beijing Research Institute of Chemical Industry, Beijing 100013, China
下载:  全 文 ( PDF ) ( 2403KB ) 
输出:  BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 为了加快复合材料板簧在汽车轻量化进程中的推广应用,各向异性复合材料板簧的性能测试尤为重要,而动态疲劳性能直接反映了复合材料板簧在实际使用过程中的可靠性。当前对复合材料板簧的疲劳性能测试基本停留在垂向疲劳,对实际使用过程经常出现的制动、转弯动态疲劳的测试研究鲜有报道。本工作针对复合材料板簧在不同工况下的受力情况,设计了垂向、制动、转弯疲劳测试方法,并利用有限元分析方法对刚度、最大承载力、制动工况、转向工况及不同动态疲劳进行了研究。同时,通过复合材料板簧静载刚度、最大承载力和垂向动态疲劳的台架试验,验证了有限元分析模型的可靠性。最后,限定疲劳寿命及复合材料板簧许用应力值,计算得到板簧垂向疲劳极限载荷为垂向1.5倍满载荷;制动疲劳极限载荷为垂向1.5倍满载荷,长度方向1.5倍满载荷;转弯疲劳极限载荷为垂向满载荷,侧向0.8倍载荷。
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张雷
庄毅
李姗姗
唐毓婧
李静
罗欣
关键词:  复合材料板簧  不同工况  有限元  疲劳寿命  台架实验    
Abstract: In order to speed up the application of composite leaf spring in automobile lightweight process, the performance test of anisotropic composite leaf spring is particularly important, and the dynamic fatigue performance directly reflects the reliability of composite leaf spring in practical use. At present, the fatigue performance test of composite leaf spring basically stays in the vertical fatigue, and there are few reports on the test research of braking and steering dynamic fatigue that often occurs in the actual use process. In this work, the vertical, braking and turning fatigue test methods are designed for the composite leaf spring under different working conditions. The stiffness, maximum bearing capacity, braking condition, steering condition and different dynamic fatigue are studied by finite element analysis method. At the same time, the reliability of the finite element analysis model is verified by the static load stiffness, maximum bearing capacity and vertical dynamic fatigue test of the composite leaf spring. Finally, limiting the fatigue life and the allowable stress value of the composite leaf spring, the vertical fatigue limit load of the leaf spring is 1.5 times of the vertical full load. The braking fatigue limit load is 1.5 times full load in vertical direction and 1.5 times full load in length direction. Steering fatigue limit load is full load in vertical direction and 0.8 times full load in lateral direction.
Key words:  composite leaf spring    different working conditions    finite element    fatigue life    frame test
                    发布日期:  2021-12-09
ZTFLH:  TB332  
基金资助: 中国石油化工股份有限公司科技部项目(219036)
通讯作者:  zhanglei48@cta.gt.cn   
作者简介:  张雷,中国纺织科学研究院有限公司高级工程师。2009年9月至2012年6月,在浙江师范大学获得物理化学专业硕士学位,毕业后至今一直在中国纺织科学研究院有限公司从事科研开发工作。申请国家发明专利17项,其中授权6项。主要围绕功能性纤维、薄膜材料及纤维增强复合材料方面开展相关基础理论和应用研究。
引用本文:    
张雷, 庄毅, 李姗姗, 唐毓婧, 李静, 罗欣. 不同工况下车用复合材料板簧的动态疲劳测试研究[J]. 材料导报, 2021, 35(z2): 583-588.
ZHANG Lei, ZHUANG Yi, LI Shanshan, TANG Yujing, LI Jing, LUO Xin. Research on Dynamic Fatigue Test of Vehicle Composite Leaf Spring Under Different Working Conditions. Materials Reports, 2021, 35(z2): 583-588.
链接本文:  
http://www.mater-rep.com/CN/  或          http://www.mater-rep.com/CN/Y2021/V35/Iz2/583
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