前言

隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展和汽車行駛速度的不斷提高，人們對汽車行駛平順性和安全性提出了更高的要求。車輛懸架決定和影響車輛的行駛平順性、操作穩(wěn)定性和乘坐舒適性，而懸架系統(tǒng)性能是由懸架各關(guān)鍵零部件性能及相互匹配所決定的。盡管國內(nèi)外很多專家對車輛懸架進(jìn)行了大量的研究，但目前車輛懸架及關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)大都是采用“經(jīng)驗(yàn)+反復(fù)試驗(yàn)”的傳統(tǒng)方法，即首先憑經(jīng)驗(yàn)確定車輛懸架及零部件的關(guān)鍵參數(shù)，然后經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)和修改，最終才確定出所設(shè)計(jì)的懸架及零部件的關(guān)鍵參數(shù)值。這主要是由于受車輛懸架設(shè)計(jì)理論的制約，缺乏可用于懸架及零部件設(shè)計(jì)的彈性力學(xué)解析計(jì)算式。傳統(tǒng)的車輛懸架及關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)方法，已不能滿足汽車工業(yè)快速發(fā)展的要求。隨著汽車工業(yè)國際競爭的不斷加劇，提高我國汽車的自主研發(fā)能力、開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車產(chǎn)品，已經(jīng)提到了重要日程，因此，必須根據(jù)懸架零部件實(shí)際力學(xué)模型，利用彈性力學(xué)基本理論，解決懸架設(shè)計(jì)中的彈性力學(xué)解析計(jì)算問題，建立車輛懸架設(shè)計(jì)理論和方法。

目前，國內(nèi)外與車輛懸架設(shè)計(jì)相結(jié)合的彈性力學(xué)解析計(jì)算理論方面的書很少。本書是在周長城教授與所指導(dǎo)的研究生趙雷雷多年對車輛懸架進(jìn)行研究所取得的成果之基礎(chǔ)上總結(jié)編寫而成的。本書主要介紹了所建立的關(guān)于車輛懸架設(shè)計(jì)的彈性力學(xué)解析計(jì)算理論及在車輛懸架及零部件設(shè)計(jì)與特性仿真方面的應(yīng)用實(shí)例。

本書為高等院校汽車工程專業(yè)的本科生及研究生提供了一本比較系統(tǒng)的有關(guān)懸架系統(tǒng)及零部件設(shè)計(jì)的彈性力學(xué)解析計(jì)算理論及實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)例方面的學(xué)習(xí)參考用書，對于從事車輛工程的技術(shù)人員也具有重要的參考應(yīng)用價(jià)值。書中處理實(shí)際彈性力學(xué)解析計(jì)算的理念、思維和方法，對其他與彈性力學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生和工程技術(shù)人員也具有一定的參考價(jià)值。

本書力求深入淺出，循序漸進(jìn)，以彈性力學(xué)基本理論為研究基礎(chǔ)，以車輛懸架系統(tǒng)的各零部件組成為研究對象，以各零部件的受力情況為力學(xué)模型，以彈性彎曲為研究問題，以建立彎曲解析計(jì)算理論為研究重點(diǎn)，以建立各零部件參數(shù)解析優(yōu)化設(shè)計(jì)模型為研究目標(biāo)，以ANSYS建模仿真作為理論驗(yàn)證，以實(shí)際應(yīng)用作為實(shí)例驗(yàn)證。其中，對于彈性力學(xué)基本理論，分別介紹了彈性力學(xué)的基本概念、基本假定、基本理論、研究對象和任務(wù)，并介紹了彈性力學(xué)在懸架設(shè)計(jì)中的研究現(xiàn)狀。對于車輛懸架系統(tǒng)的重要組成部件減振器，介紹了節(jié)流閥片在各種不同壓力情況下（均布壓力、非均布壓力、環(huán)形集中壓力及任意非均布壓力）的彎曲變形和應(yīng)力解析計(jì)算理論，介紹了等半徑疊加節(jié)流閥片和不等半徑疊加節(jié)流閥片的等效厚度解析計(jì)算式及拆分設(shè)計(jì)方法；介紹了基于速度特性和車輛參數(shù)的減振器閥系參數(shù)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法；介紹了減振器特性仿真分段函數(shù)數(shù)學(xué)模型；介紹了減振器CAD及特性仿真軟件開發(fā)及其特點(diǎn)和功能。對于車輛懸架鋼板彈簧，介紹了等長和不等長疊加鋼板彈簧的彎曲變形和應(yīng)力解析計(jì)算理論及等效厚度解析計(jì)算式，介紹了等強(qiáng)度鋼板彈簧，主、副鋼板彈簧的拆分設(shè)計(jì)理論和方法，還介紹了鋼板彈簧曲面形狀解析設(shè)計(jì)方法。對于橡膠襯套及穩(wěn)定桿，介紹了橡膠襯套徑向變形和剛度解析計(jì)算理論，分析了橡膠襯套徑向變形的影響因素，介紹了基于橡膠襯套變形的穩(wěn)定桿設(shè)計(jì)理論和方法。對于油氣彈簧，介紹了油氣彈簧的類型、結(jié)構(gòu)和工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，介紹了油氣彈簧節(jié)流閥片最大變形和應(yīng)力解析計(jì)算理論、氣室壓力與容積變換規(guī)律，介紹了油氣彈簧節(jié)流閥參數(shù)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型和設(shè)計(jì)實(shí)例，介紹了油氣彈簧特性仿真數(shù)學(xué)模型的建立及其仿真實(shí)例。對油氣彈簧特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行了介紹，并介紹了基于特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)的油氣彈簧節(jié)流閥參數(shù)反求數(shù)學(xué)模型。

本書內(nèi)容精簡，層次分明，既有懸架零部件的彈性彎曲解析計(jì)算理論和數(shù)值仿真驗(yàn)證，又有應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例和試驗(yàn)驗(yàn)證。本書以懸架系統(tǒng)各零部件的彈性力學(xué)解析計(jì)算理論及參數(shù)設(shè)計(jì)為主線，各章節(jié)注重前、后的邏輯性和銜接性，將彈性力學(xué)解析計(jì)算理論與車輛懸架零部件設(shè)計(jì)實(shí)例相結(jié)合，具有重要的參考應(yīng)用價(jià)值。

本書的出版得到了山東理工大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，同時(shí)在書稿編寫過程中，周長城教授指導(dǎo)的研究生也做了大量工作，其中，毛少坊對彈性力學(xué)解析計(jì)算理論進(jìn)行了AN_- SYS建模仿真驗(yàn)證工作；郭劍、李紅艷、高春蕾、文森淼、孔艷玲、劉小亭和謝家報(bào)等，對書中的文字內(nèi)容進(jìn)行了校對，對書中的插圖進(jìn)行繪制，在此表示衷心的感謝。

限于作者水平，書中難免有錯(cuò)漏、不妥之處，懇請讀者批評指正。

著者