[发明专利]高强度三级渐变刚度板簧的各次接触载荷的仿真计算方法

权利要求书

1.高强度三级渐变刚度板簧的各次接触载荷的仿真计算方法，其中，板簧采用高强度钢板，各片板簧为以中心穿装孔对称的结构，安装夹紧距的一半为骑马螺栓夹紧距的一半；板簧由主簧和三级副簧构成，通过主簧和三级副簧的初始切线弧高及三级渐变间隙，确保满足板簧接触载荷、渐变刚度、悬架偏频及车辆行驶平顺性的设计要求，即高强度三级渐变刚度板簧；根据所设计板簧的结构参数，主簧及各级副簧的初始切线弧高，弹性模量，主簧夹紧刚度及主簧与各级副簧的复合夹紧刚度，对高强度三级渐变刚度板簧的各次接触载荷进行仿真计算，具体仿真计算步骤如下：

(1)高强度三级渐变刚度板簧的主簧及各级副簧的曲率半径的计算：

I步骤：主簧末片下表面初始曲率半径R_M0b的计算

根据主簧的片数n，主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,…,n，主簧首片的一半夹紧长度L₁，主簧的切线弧高设计值H_gM0，对主簧末片下表面初始曲率半径R_M0b进行计算，即

II步骤：第一级副簧首片上表面初始曲率半径R_A10a的计算

根据第一级副簧首片的一半夹紧长度L_A11，第一级副簧的初始切线弧高设计值H_gA10，对第一级副簧首片上表面初始曲率半径R_A10a进行计算，即

III步骤：第一级副簧末片下表面初始曲率半径R_A10b的计算

根据第一级副簧的片数n₁，第一级副簧各片的厚度h_A1j，j＝1,2,…,n₁，及II步骤中计算得到的R_A10a，对第一级副簧末片下表面初始曲率半径R_A10b进行计算，即

IV步骤：第二级副簧首片上表面初始曲率半径R_A20a的计算

根据第二级副簧首片的一半夹紧长度L_A21，第二级副簧的初始切线弧高设计值H_gA20，对第二级副簧首片上表面初始曲率半径R_A20a进行计算，即

V步骤：第二级副簧末片下表面初始曲率半径R_A20b的计算

根据第二级副簧的片数n₂，第二级副簧各片的厚度h_A2k，k＝1,2,…,n₂，及IV步骤中计算得到的R_A20a，对第二级副簧末片下表面初始曲率半径R_A20b进行计算，即

VI步骤：第三级副簧首片上表面初始曲率半径R_A30a的计算

根据第三级副簧首片的一半夹紧长度L_A31，第三级副簧的初始切线弧高设计值H_gA30，确定第三级副簧首片上表面的曲率半径R_A30a，即

(2)高强度三级渐变刚度板簧的第1次开始接触载荷P_k1的仿真计算：

根据高强度三级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧首片的一半夹紧长度L₁，主簧的片数n，主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,…,n，步骤(1)中计算得到的R_M0b和R_A10a，对第1次开始接触载荷P_k1进行仿真计算，即

式中，h_Me为主簧根部重叠部分的等效厚度，

(3)高强度三级渐变刚度板簧的第2次开始接触载荷P_k2的仿真计算：

根据高强度三级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧首片的一半夹紧长度L₁；第一级副簧的片数n₁，第一级副簧各片的厚度h_A1j，j＝1,2,…,n₁；步骤(1)中计算所得到的R_A10b和R_A20a，步骤(2)中计算得到的P_k1和h_Me，对第2次开始接触载荷P_k2进行仿真计算，即

式中，h_MA1e为主簧和第一级副簧的根部重叠部分的等效厚度，

(4)高强度三级渐变刚度板簧的第3次开始接触载荷P_k3的仿真计算：

根据高强度三级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧首片的一半夹紧长度L₁，第二级副簧的片数n₂，第二级副簧各片的厚度h_A2k，k＝1,2,…,n₂；步骤(1)中计算所得到的R_A20b和R_A30a，步骤(3)中计算得到的P_k2和h_MA1e，对第3次开始接触载荷P_k3进行仿真计算，即

式中，h_MA2e为主簧与第一级和第二级副簧的根部重叠部分的等效厚度，

(5)高强度三级渐变刚度板簧的第3次完全接触载荷P_w3的仿真计算：

根据主簧与第一级和第二级副簧的复合夹紧刚度K_MA2、主副簧的总复合夹紧刚度K_MA3，及步骤(4)中仿真计算得到的P_k3，对第3次完全接触P_w3进行仿真计算，即