[发明专利]减振器环形叠加阀片在非均布压力下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技术，特别是减振器环形叠加阀片在非均布压力下径向应力的计算方法。

背景技术

减振器节流阀片大都是环形叠加阀片，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，阀片的应力情况决定着减振器的寿命，其中，径向应力会引起阀片在内圆处断裂。然而，实际减振器叠加阀片所受压力为非均布的，对于在非均布压力下的减振器环形叠加阀片径向应力计算，先前国内、外均无给出精确的计算方法，目前大都是利用有限元仿真软件，对给定压力下的叠加阀片通过建立实体模型进行数值仿真计算，不同的网格划分所得到的数值不同得到不同的数值解，并且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现代化CAD及叠加阀片实际拆分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径向应力计算方法，满足减振器叠加阀片拆分设计和强度校核的要求，提高减振器使用寿命，同时，使减振器及叠加阀片参数设计值更加准确，降低减振器设计及试验费用，提高减振器设计水平、质量和性能及寿命。

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径向应力的计算方法。

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径向应力的计算方法，是将实际减振器叠加阀片非均布压力力学模型，如图1所示，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，其计算流程如图3所示，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，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）在均布压力p₀下的环形叠加阀片在任意半径r位置的径向应力系数计算:

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）处的径向应力系数，即：

；

式中，，；

 ，；

其中，,    ,  ,

)，，，，，，，，；

（4） 在反向线性非均布压力下的环形叠加阀片在任意半径r位置的径向应力系数计算: