[发明专利]两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧根部应力的仿真计算法

说明书

本发明涉及两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧根部应力的仿真计算法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据各片第一级和第二级主簧与副簧的结构参数，弹性模量，骑马螺栓夹紧距，初始切线弧高，在接触载荷仿真计算的基础上，对两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧在不同载荷下的各级板簧根部最大应力进行仿真计算。通过样机的ANSYS仿真和加载根部应力试验可知，本发明所提供的两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧根部应力的仿真计算法是正确的，为强度校核奠定了可靠的技术基础。利用该方法可得到准确、可靠的板簧根部最大应力仿真计算值，提高板簧设计水平和可靠性及车辆行驶安全性；同时，降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

技术领域

本发明涉及车辆悬架钢板弹簧，特别是两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧根部应力的仿真计算法。

背景技术

为了进一步提高车辆在半载情况下的行驶平顺性，可将原一级渐变刚度板簧的主簧拆分为两级主簧，即两级主簧式渐变刚度板簧；同时，为了确保主簧的应力强度，通常通过第一级主簧、第二级主簧和副簧的初始切线弧高及两级渐变间隙，使第二级主簧和副簧适当提前承担载荷，即给次接触载荷适当提前，从而降低第一级主簧的应力，即两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧，其中，各级板簧的根部最大应力决定着板簧应力强度和使用寿命、影响悬架的可靠性及车辆行驶安全性，不仅与各片第一级和第二级主簧及副簧的结构和载荷有关，而且还与初始切线弧高和各次接触载荷有关。然而，由于受两级主簧式非等偏频渐变刚度板簧的各级板簧根部部重叠部分等效厚度计算和接触载荷仿真计算的制约，先前一直未能给出两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧根部应力的仿真计算法，因此，不能满足车辆行业快速发展及悬架弹簧现代化CAD设计要求。随着车辆行驶速度及其对平顺性要求的不断提高，对渐变刚度板簧悬架提出了更高要求，因此，必须建立一种精确、可靠的两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧根部应力的仿真计算法，为两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的应力强度校核及CAD软件开发奠定可靠的技术基础，满足车辆行业快速发展、车辆行驶平顺性及对渐变刚度板簧的设计要求，提高两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的设计水平、产品质量和使用寿命、悬架可靠性及车辆行驶平顺性和安全性；同时，降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

发明内容