基于边界条件的汽车零部件材料创新研究



基于边界条件的汽车零部件材料创新研究

为使汽车零件质量更轻、强度更高、更易于制造和装配，本文将有限元分析和试验测试相结合，对离合器踏板接合销的材料和几何形状进行创新性改进。

改变离合器踏板的设计要求接合销的几何形状，这种接合销采用塑料材料成为合适的选择。考虑到机械阻力、低摩擦因数和低噪声目标，选择聚甲醛中空销。为保证接合销的锁定，在聚甲醛中空销中加入聚酰胺（尼龙）内核。

离合器踏板接合销材料须具有良好的剪切强度和低摩擦因数，因此分别研究聚甲醛中空销和其加入聚酰胺（尼龙）核时的性能。应用于中空销的聚甲醛是一种加入芳香族合成纤维的高粘度均聚物，应用于销核的聚酰胺由于加入了玻璃纤维，因此其耐磨性和耐化学药剂腐蚀性能得到提高。

通过有限元分析，将聚甲醛中空销的有限元分析结果与试验结果对比，其结果表明，计算的压塌力比试验结果高6%，表现出良好的物理试验和虚拟模型之间的相关性。含有聚酰胺核的聚甲醛中空销压塌力比聚甲醛中空销高27%。由于有限元分析计算的压塌力与试验结果有良好的相关性，因此只需要将中空销和聚酰胺内核销的计算位移进行相互比较，不需再与试验结果进行比对。将中空销的位移作为单位1，聚酰胺内核销的计算位移则低11%，这同样与预期相符。

Alexandre da Silva Scari et al. SAE 2012-36-0300.

编译：周冲