[发明专利]根部曲线式非等厚叠加板簧预夹紧应力的仿真计算法

摘要

本发明涉及根部曲线式非等厚叠加板簧预夹紧应力的仿真计算法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据板簧片数，弹性模量，各片板簧的结构参数及自由切线弧高的设计值，对根部曲线式非等厚叠加板簧的各片板簧的预夹紧应力进行仿真计算。通过样机试验可知，本发明所提供的根部曲线式非等厚叠加板簧预夹紧应力的仿真计算法是正确的，为根部曲线式非等厚叠加板簧装配夹紧后的各片板簧预夹紧应力的仿真计算提供了可靠的技术方法。利用该方法可得到准确可靠的各片板簧预夹紧应力的仿真计算值，确保各片板簧预夹紧应力满足设计要求，从而提高产品的设计水平、可靠性和使用寿命及车辆行驶安全性；同时，降产品的低设计及试验费用，加快产品开发速度。

主权项

1.根部曲线式非等厚叠加板簧预夹紧应力的仿真计算法，其中，各片板簧为一次曲面成型加工，未加工骑马螺栓装配夹紧的根部平直段，各片板簧的厚度不相等，首片板簧的厚度大于其他各片板簧的厚度，即根部曲线式非等厚叠加板簧；对于给定设计结构参数及自由切线弧高的各片根部曲线式板簧，中心穿装栓预夹紧后的各片板簧的预夹紧应力必须满足设计要求；根据板簧片数，各片板簧的结构参数及自由切线弧高的设计值，弹性模量，对根部曲线式非等厚叠加板簧在中心穿装栓预夹紧后的各片板簧的预夹紧应力进行仿真计算，其特征在于采用以下具体仿真计算步骤：(1)根部曲线式非等厚叠加板簧的各片板簧自由曲率半径Ri0的计算根据板簧片数n，各片板簧的一半作用长度为LiT，各片板簧的自由切线弧高的设计值Hgi0，对根部曲线式非等厚叠加板簧的各片板簧的自由曲率半径Ri0进行仿真计算，i＝1,2,…,n，即(2)根部曲线式非等厚叠加板簧的首片板簧预夹紧曲率半径RF1的计算：根据板簧片数n，各片板簧的厚度hi，步骤(1)中仿真计算得到的Ri0，i＝1,2,…,n，以中心穿装栓夹紧后的首片板簧的初始曲率半径RF1为待求参变量，建立根部曲线式非等厚叠加板簧在中心穿装栓夹紧后的首片板簧预夹紧曲率半径RF1的计算模型，即利用Matlab计算程序，求解上述关于RF1的方程，便可得到非根部平直式等厚叠加板簧在中心穿装栓夹紧后的首片板簧的预夹紧曲率半径RF1的计算值；(3)根部曲线式非等厚叠加板簧的其他各片板簧预夹紧曲率半径RFi的计算：根据板簧片数n，前n‑1片板簧的厚度hi，步骤(2)中计算得到的RF1，对根部曲线式非等厚叠加板簧在中心穿装栓夹紧后除首片板簧之外的其他各片板簧的预夹紧曲率半径RFi进行计算，i＝2,3,…,n，即RFi＝RF1+(h1+h2+…+hi‑1)，i＝2,3,…,n；(4)根部曲线式非等厚叠加板簧的各片板簧的预夹紧应力σi的仿真计算：根据板簧片数n，弹性模量E，各片板簧的厚度hi，步骤(1)中计算得到的Ri0，步骤(2)和(3)中计算得到的RFi，对该根部曲线式非等厚叠加板簧的各片板簧的预夹紧应力σi进行仿真计算，i＝1,2,…,n，即