[发明专利]减振器环形叠加阀片在非均布压力下复合应力的计算方法

说明书

技术领域

 本发明涉及减振器，特别是减振器环形叠加阀片在非均布压力下复合应力的计算方法。

背景技术

环形叠加阀片是汽车减振器中最为关键性的精密元件，其厚度一般只有0.15mm~0.3mm，环形叠加阀片复合应力影响减振器叠加阀片的拆分设计及强度校核，同时，阀片复合应力决定着减振器的寿命，是环形叠加阀片强度校核的重要判定数值。因此，能否实现对环形叠加阀片复合应力的精确计算，决定着减振器环形叠加阀片拆分设计及强度校核,并且决定着能否真正实现汽车减振器及叠加阀片的现代化CAD设计。我国在减振器阀片复合应力计算方面曾进行了大量研究并取得了重要突破，但大都是针对单片阀片在均布压力的应力，例如，山东理工大学给出了减振器阀片在均布压力下的应力计算方法。由于减振器常通节流孔和节流缝隙的存在，减振器阀片实际所受的压力并不是均布的。对于减振器环形叠加阀片在非均布压力下的复合应力计算，先前国内、外均无给出精确的计算方法，大都是利用有限元仿真软件，通过建立实体模型进行复合应力数值仿真，能够得到近似数值解，但是不能提供精确的解析计算式及计算方法，因此，不能满足减振器及叠加阀片现代化CAD设计及强度校核的要求。随着汽车工业的快速发展及车辆行驶速度的不断提高，对减振器设计提出了更高的要求，要实现减振器及叠加阀片现代化CAD设计和强度校核，必须建立一种精确的减振器环形叠加阀片在非均布压力下的复合应力计算方法，满足减振器及叠加阀片设计和强度校核的要求，提高减振器设计水平，使减振器及叠加阀片的参数设计值更加准确，提高减振器质量、性能及使用寿命。

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精确、可靠的减振器环形叠加阀片在非均布压力下复合应力的计算方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的减振器环形叠加阀片在非均布压力下复合应力的计算方法，其中，环形叠加阀片在非均布压力下的力学模型如图1所示,可看作是由均布压力与反向线性非均布压力叠加构成的，如图2所示，其技术方案实施步骤如下：

（1）确定减振器环形叠加阀片的等效厚度h_e:

对于材料特性相同、内圆半径r_a及外圆半径r_b相等的环形叠加阀片，根据叠加阀片各片的厚度和片数（h₁，n₁；h₂，n₂；…；h_n，n_n），确定减振器环形叠加阀片的等效厚度h_e为：

；

（2）确定环形叠加阀片的厚度比例系数k_hi:

对于材料特性相同、内圆半径r_a及外圆半径r_b相等的环形叠加阀片，根据叠加阀片各片的厚度和片数（h₁，n₁；h₂，n₂；…；h_n，n_n）及步骤（1）中的h_e，确定减振器各环形叠加阀片h₁，h₂…，h_n的厚度比例系数k_hi分别为：

kh1，，…，；

（3） 在区间[r_a，r_b]均布压力p₀下的环形叠加阀片在任意半径r位置处的复合应力系数计算：

根据减振器环形叠加阀片的内圆半径r_a，外圆半径r_b，泊松比μ，计算在均布压力下减振器环形叠加阀片在任意半径r（r_a≤r≤r_b）处的复合应力系数，即：

；

式中，，；