[发明专利]减振器环形叠加阀片在非均布压力下周向应力的计算方法

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周向应力的计算方法。

背景技术

减振器大都采用叠加环形阀片，且由于减振器常通节流孔和节流缝隙的存在，减振器环形叠加阀片实际所受的压力是非均布的，其应力情况决定着减振器的寿命，其中，周向应力会引起阀片沿着半径方向断裂。因此，环形叠加阀片周向应力的精确计算，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。尽管国内、外很多学者已对此进行了大量研究,但是先前大都是对单片环形阀片在均布压力的应力进行计算，然而，对于在非均布压力下的减振器环形叠加阀片周向应力计算，至今还没有给出精确的解析计算式及计算方法，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,尽管可得到比较可靠的仿真结果，但不能提供精确的解析计算式及计算方法，因此，不能提供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周向应力计算方法，满足减振器及叠加阀片设计和强度校核的要求，使减振器及叠加阀片参数设计值更加准确，提高减振器设计水平和性能及寿命。

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周向应力的计算方法。

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周向应力的计算方法，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）中的等效厚度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：

k_h1，，…，；

（3）均布压力p₀下的环形叠加阀片在任意半径r位置的周向应力系数计算：

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）处的周向应力系数，即：

；

式中，，；

 ，；

,, ,

， ，，，，，，，；