有限要素法による自動車用バネの形状設計について : ハイブリッドFRPの特性と応用に関する研究(2)

概要

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ハイブリッド複合材料を自動車用サスペンションに応用することを目的として、最適バネ形状の探索とそれに要求される材料物性値との関係を比較、検討した。検討に際しては、乗り心地が良いと体感されるサスペンション仕様について考察を加え、[固有振動数、バネ定数、たわみ量、ストローク]に対する規定値を設定することにより実施した。そして、第一段階として、これら規定値を満足する基本形状を定め、有限要素法による応力解析を併用して形状の修正を行った。修正に当たっては、荷重負荷時に発生する圧縮側応力・引張側応力・せん断応力の分散状況やこれら応力値が最大となる部位、およびたわみ量を検討した。その結果、せん断応力の低減化が問題解決の最優先課題であることが判明した。そこで、このせん断応力低減化に有利な楕円形状を設定し、第二段階として、この楕円形状に対する詳細設計を実施して最適形状を決定した。最後に、これらの検討結果を踏まえて、本ハイブリッド複合材料を使用した楕円形状バネの懸架方法を提案した。
1993-11-30