Analisi strutturale e ottimizzazione del braccio oscillante della sospensione automobilistica
Il braccio oscillante inferiore, componente fondamentale del sistema di sospensione, trasmette la forza e la coppia generate dalla ruota alla carrozzeria. Le sue prestazioni strutturali sono di cruciale importanza, in quanto influenzano la sicurezza dell'intero veicolo. Questo studio analizza le caratteristiche di forza e deformazione del braccio oscillante inferiore mediante un'analisi statica in diverse condizioni operative. L'analisi statica permette di comprendere le proprietà statiche e dinamiche della sua struttura, fornendo così i presupposti per un'analisi successiva volta alla riduzione del peso del braccio oscillante stesso.
Modello materiale
La struttura a piastre superiore e inferiore del braccio oscillante inferiore deve essere alesata e deve possedere elevate proprietà meccaniche di resistenza. Le piastre superiore e inferiore del braccio oscillante inferiore sono realizzate in acciaio bifase bainitico Lianxang (noto anche come acciaio ad alta alesatura), che deve avere elevata resistenza, allungamento, eccellente formabilità e capacità di flangiatura, e può soddisfare i requisiti di componenti automobilistici complessi con elevata formabilità.
Condizioni al contorno e carichi
Per analizzare il braccio oscillante sono state selezionate tre tipiche condizioni operative limite: forza verticale massima, forza laterale massima e forza frenante massima. Attraverso l'analisi del prototipo virtuale del braccio oscillante, sono state analizzate le condizioni di carico del braccio oscillante nelle tre condizioni operative e i dati di carico sono stati estratti come carico di input per l'analisi strutturale. Condizioni di vincolo: nelle tre condizioni operative, la libertà di traslazione X/Y/Z e la libertà di rotazione Y/Z del punto anteriore sono vincolate, così come la libertà di traslazione X/Y/Z e la libertà di rotazione X/Y del punto posteriore. In base ai dati di carico estratti dall'analisi dinamica, viene analizzato il carico di input nel punto esterno del braccio oscillante.
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