[发明专利]减振器环形阀片径向应力的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压减振器，特别是减振器环形阀片径向应力的计算方法。

背景技术

对于减振器环形阀片径向应力计算，先前国内外无可精确、可靠的计算方法，大都是利用有限元仿真软件，对给定压力下的阀片通过建立实体模型进行数值仿真，可以得到可靠的数值解，但是需要建立实体模型且不能提供精确的解析计算式及计算方法。由于减振器阀片的破坏不仅受周向应力的影响,而且还受径向应力的影响,减振器阀片会沿着内圆周处断裂,主要是由于阀片所受的径向应力超出了应力强度的要求。随着汽车工业的快速发展及行驶速度的不断提高，对减振器及节流阀片设计提出了更高的要求，当前有限元仿真软件，通过实体建模对径向应力进行数值仿真验算，缺乏精确的解析计算式或方法，不能满足现代汽车工业快速发展及减振器现代化CAD设计的要求。因此，为了满足减振器及叠加阀片现代化CAD设计及应力强度校核的要求，必须建立精确、可靠的减振器环形阀片径向应力计算方法。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种简便、准确、可靠的减振器环形阀片径向应力的计算方法，其计算流程如图1所示。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的减振器环形阀片径向应力的计算方法，力学模型如图2所示,其技术方案实施步骤如下：

（1）确定环形阀片径向应力系数构成的常数项:

根据减振器环形阀片的内圆半径                                                ，外圆半径，泊松比μ，确定在均布压力下阀片径向应力系数构成的各常数,分别为：

,  ，

   ,;

式中，，，，，，，，；

（2）在任意半径r位置的环形阀片径向应力系数的计算:

根据减振器环形阀片的内圆半径，外圆半径，泊松比μ，及步骤（1）中径向应力系数构成的各常数E₁，E₂，E₃和E₄，计算阀片在任意半径r（）处的径向应力系数，即：

；

式中，，

；

当半径r=r_a时,计算得到的即为环形阀片在内圆半径处的径向应力系数；

（3）环形阀片在任意半径r位置的径向应力及最大径向应力的计算:

       根据减振器环形阀片的厚度h，压力p，步骤（2）中的,及在内圆半径处的径向应力系数，对减振器环形阀片在半径r处的径向应力及在内圆半径处的最大径向应力分别进行计算，即：

                           ；

                           。

本发明比现有技术具有的优点：

对于减振器环形阀片径向应力计算，先前国内外无可精确、可靠的计算方法，大都是利用有限元仿真软件，对给定压力下的阀片通过建立实体模型进行数值仿真，可以得到近似的数值解，但是不能满足减振器及叠加阀片现代化CAD设计的要求。本发明可根据减振器环形阀片的结构参数和材料性能参数，得到在任意半径r位置的环形阀片径向应力系数，从而实现对减振器环形阀片在任意半径位置的径向应力及内圆半径r_a位置的最大径向应力进行精确计算，通过与ANSYS仿真结果比较可知，该减振器环形阀片径向应力的计算方法是精确，为叠加阀片拆分设计及应力强度校核，提供了可靠的减振器环形阀片径向应力计算方法。

为了更好地理解本发明下面结合附图作进一步的说明。

图1 是减振器环形阀片径向应力的计算流程图；

图2 是减振器环形阀片在均布压力下的力学模型；

图3 是实施例一的减振器环形阀片径向应力系数随半径r的变化曲线；

图4 是实施例一的减振器环形阀片在不同压力情况下的径向应力曲线；

图5 是实施例一的减振器环形阀片在内圆半径r_a位置的最大径向应力随压力p；

图6 是实施例一的减振器环形阀片径向应力ANSYS仿真云图；

图7 是实施例二的减振器环形阀片径向应力曲线；