汽車球鉸（也稱為球頭鉸鏈）是一種連接車輛懸掛系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。它由一個球形鉸鏈和一個與之相配合的桿連接組成。汽車球鉸的主要作用是允許車輪在轉(zhuǎn)向時能夠自由運動，并且能夠承受懸掛系統(tǒng)的重量和路面的沖擊。

在汽車工業(yè)中，球鉸的應(yīng)用非常廣泛，包括汽車底盤的各種部件，如控制臂、轉(zhuǎn)向拉桿和穩(wěn)定桿連桿等。這些部位需要精確的運轉(zhuǎn)和穩(wěn)定的性能，因此球鉸在其中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。然而，球鉸的穩(wěn)定運行離不開防塵罩的有效保護(hù)。防塵罩可以防止外部雜質(zhì)進(jìn)入球鉸內(nèi)部，從而保證其正常工作。因此，防塵罩的設(shè)計和輪廓變化對于球鉸的可靠性至關(guān)重要。本文利用Abaqus軟件進(jìn)行了汽車球鉸防塵罩的有限元分析，以確保其性能的穩(wěn)定性和持久性。

一、防塵罩仿真工況介紹

球鉸工況分析，我們今天聊的是球關(guān)節(jié)球銷與對接件聯(lián)接后擺動到極限擺角位置的工況。

為了節(jié)約計算資源，我們將分析模型進(jìn)行簡化。

防塵罩、球銷、底座基本尺寸如下，防塵罩的輪廓尺寸請大家自己根據(jù)實際情況畫一下，本次的內(nèi)容是分析軟件的使用方法。

二、abaqus橡膠防塵罩有限元分析step by step

1、網(wǎng)格劃分

按照下圖導(dǎo)入3D實體。

將零部件重新命名便于管理

對底座進(jìn)行網(wǎng)格劃分

選擇Mesh，Part選擇“dizuo”

如圖設(shè)置種子尺寸

使用鼠標(biāo)選擇零部件

單元類型選擇四面體，具體設(shè)置如圖。

進(jìn)行網(wǎng)格劃分，結(jié)果如下圖

同樣的方法劃分防塵罩、和球銷

2、材料屬性賦予

（1）多數(shù)橡膠材料是不可壓縮的，在橡膠工業(yè)中，常采用Mooney-Rivlin經(jīng)驗公式，已橡膠材料硬度表示橡膠彈性，橡膠硬度（HA）用邵爾A型硬度計測出，通過經(jīng)驗公式得到橡膠的剪切模量（G，MPa）、彈性模量（E,MPa）和兩個常數(shù)C10，C01 。本次假設(shè)通過硬度計測出橡膠硬度為70度。計算得到E=5.84MPa，C10=0.78，C01=0.19。

（2）底座和球銷為金屬

單元材料特性E=206000Mpa，泊松比μ=0.3

知識點：Abaqus單位制按照如下表進(jìn)行對應(yīng)

建立金屬材料，選擇Property

新建材料，命名為steel

設(shè)置材料的彈性模量和泊松比，參數(shù)按照下圖設(shè)置

建立截面屬性

單擊賦予材料屬性圖標(biāo)，選擇section-1，選擇需要賦予材料的實體。

同樣的方法賦予球銷屬性。

建立橡膠材料屬性

按照下圖設(shè)置橡膠材料參數(shù)，D1=0表示橡膠不可壓縮。

建立截面屬性

賦予截面屬性

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