基于先进高强度钢的商用车横向稳定杆设计

基于先进高强度钢的商用车横向稳定杆设计

为改善汽车行驶平顺性，在商用车悬架系统中采用了横向稳定杆来提高悬架侧倾角刚度和减小车身倾角，以防止车身在转弯时发生过大的横向侧倾。在保持横向稳定杆功能特性的前提下，对横向稳定杆进行优化，使用先进高强度钢减轻其质量，实现轻量化。

常用的横向稳定杆截面有3种形式：实心截面、空心截面和实心锥截面。其中，实心截面是应用最早也是最广泛的类型。但由于空心管件具有较高的刚度、强度，以及较轻的质量和简单的制造工艺，因此近些年对横向稳定杆的设计开始采用空心截面形式。制造时，首先对先进高强度钢管进行拉伸试验，以确定钢管的静态拉伸特性；然后利用弯曲机将先进高强度钢管弯曲成所需的形状；最后使用机器人控制感应淬火系统对其进行淬火和回火，以提高其强度。其中，拉伸试验使用岛津万能材料试验机，试验所用管状横向稳定杆为5个截面尺寸为41mm×6mm的样件。室温下，拉伸速度设定为5mm/min，利用引伸计以5Hz的频率记录数据。将测得的弹性模量、泊松比等数据植入有限元软件中，使用Hypermesh软件对管状横向稳定杆进行网格划分，使用Ansys软件进行求解。

仿真分析结果显示，与常用的直径38mm的实心横向稳定杆相比，管状横向稳定杆的强度较高（为1139MPa），大于实心横向稳定杆的强度（为1120MPa），而质量由原来的14kg减轻至8kg，实现了横向稳定杆质量45%的减轻。

Rohitt Ravi et al.SAE

2014-28-0006.

编译：王祥