工程技术产业创新研究2023.1第2期132作者简介：刘星，女，黑龙江加格达奇人，硕士研究生，江苏联合职业技术学院无锡交通分院汽车维修教研室主任，汽车专业教师，研究方向：汽车动态性能研究、汽车职业教育。基于Abaqus的汽车空气弹簧特性研究刘星（江苏联合职业技术学院无锡交通分院，江苏无锡214151）摘要：以某汽车膜式空气弹簧作为研究对象，通过分析空气弹簧的结构及工作原理，并用Abaqus软件建立有限元分析模型。通过仿真计算得到空气弹簧的刚度特性，并探究影响其刚度的因素。通过仿真结果表明：在相同气压下膜式空气弹簧的帘线面积、间距和角度对静态特性影响较大，为空气弹簧的设计及开发提供研究基础。关键词：膜式空气弹簧；Abaqus；有限元分析；刚度；帘线一、引言悬架系统减振元件的优劣性对于行驶车辆平顺性和操纵稳定性具有直接影响，而空气弹簧作为一种低频减振器，具有可变刚度、高度可控、成本低、隔振效果好等优点[1]，因此被广泛应用于商用车和部分高档乘用车上。空气弹簧类型根据气囊结构形式的不同可分为膜式、囊式和袖筒式[2]，由于膜式弹簧的刚度相较于囊式弹簧小，且结构简单，通过改变结构即可获得理想的弹性特性，因此在乘用车上普遍采用该类空气弹簧。空气弹簧的设计与开发难点主要集中于其非线性弹性特性研究，因此国内外学者对于如何准确地获得该非线性特性展开了大量的研究。Yuasa[3]等利用有限元软件对空气弹簧的刚度及结构参数匹配进行大量研究；Facchinetti[4]等对影响空气弹簧动刚度的影响因素展开研究，并得到气压和温度与动刚度之间的关系；袁春元[5]等进行大量的仿真和实验研究，提出了空气弹簧橡胶气囊的非线性特性分析方法；林国英[6]等分析了空气弹簧垂向载荷及刚度与非线性材料之间的关系。总体来说，在对空气弹簧非线性特性进行分析时，利用计算机软件仿真可以缩短开发流程，减少实验成本，提高开发效率，是现代研究空气弹簧非线性特性的有效手段。本文以乘用车膜式空气弹簧作为研究对象，通过使用Abaqus软件建立有限元分析仿真模型，并进行一系列的参数设置，用于模拟空气弹簧的实际工作过程，并探究影响其非线性静态特性的因素，为膜式空气弹簧的设计和开发提供一定的研究基础。二、膜式空气弹簧有限元模型（一）膜式空气弹簧模型空气弹簧是在橡胶气囊中充入一定压强的压缩空气，并利用空气的可压缩性输出反作用力实现弹性作用的一种悬架弹簧[7]。空气弹簧在工作时，随着簧上载荷的增加或减小，空气弹...
