[发明专利]根部加强等构式少片变截面板簧夹紧端点力的仿真计算法

摘要

本发明涉及根部加强等构式少片变截面板簧夹紧端点力的仿真计算法，属于悬架少片变截面板簧技术领域。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，根部垫片和端部垫片的厚度，对根部加强等构式少片抛物线型变截面板簧装配夹紧后的各片板簧夹紧端点力进行仿真计算。通过样机试验可知，本发明所提供的根部加强等构式少片变截面板簧夹紧端点力的仿真计算法是准确的，可得到准确可靠的夹紧端点力的仿真计算值，为根部加强等构式少片变截面板簧装配夹紧后的各片板簧预夹紧应力的仿真计算奠定了可靠的技术基础。利用该方法可提高产品的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。

主权项

根部加强等构式少片变截面板簧夹紧端点力的仿真计算法，其中，板簧的一半作用长度是由根部平直段、斜线段、抛物线段和端部平直段四段所构成，根部平直段用于骑马螺栓装配夹紧，斜线段对板簧的根部起加强作用，各片板簧的结构相同，即根部加强等构式少片抛物线型变截面板簧；装配夹紧后的各片板簧夹紧端点力的仿真计算是各片板簧预夹紧应力仿真计算的前提；根据板簧片数，弹性模量，根部垫片和端部垫片的厚度，各片板簧的结构参数及自由切线弧高的设计值，对根部加强等构式少片抛物线型变截面板簧装配夹紧后的各片板簧的夹紧端点力进行仿真计算，其特征在于采用以下具体仿真计算步骤：(1)根部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧夹紧刚度K的计算：A步骤：各片板簧的夹紧端点变形系数Gx‑E的计算根据板簧的宽度b，弹性模量E，斜线段的水平长度Δl，斜线段的根部到板簧端点的水平距离l2，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2p，各片板簧的根部平直段的厚度h2，抛物线段的根部厚度为h2p，端部平直段的厚度h1，各片板簧的斜线段的厚度比γ＝h2p/h2，抛物线段的厚度比β＝h1/h2p，对根部加强等构式抛物线型变截面板簧的各片板簧的夹紧端点变形系数Gx‑E进行计算，即Gx-E=4l2p3(2-β3)Ebγ3+6ΔlEbγ2(γ-1)3(4l2p2γ-l2p2-3l2p2γ2+3l22γ2-4l22γ3+l22γ4-2l2pl2γ+2l2p2γ2lnγ+2l22γ2lnγ+3l2pl2γ3-4l2pl2γ2lnγ);]]>B步骤：各片板簧的夹紧刚度K的计算根据各片板簧的根部平直段的厚度h2，A步骤中计算得到的Gx‑E，对根部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧的夹紧刚度K进行计算，即K=2h23Gx-E;]]>(2)根部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的首片板簧初始切线弧高HgC1的确定：根据板簧片数n，根部垫片厚度δc，端部垫片厚度δe，各片板簧的根部平直段的厚度h2，端部平直段的厚度h1，各片板簧的自由切线弧高的设计值Hgi0，i＝1,2,…,n，对根部加强等构式少片抛物线型变截面板簧装配夹紧后的首片板簧的初始切线弧高HgC1进行确定，即HgC1=Σi=1nHgi0n-(n-1)[(h2+δe)-(h1+δe)]n;]]>(3)根部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的其他各片板簧初始切线弧高HgCi的确定：根据板簧片数n，根部垫片厚度δc，端部垫片厚度δe，各片板簧的根部平直段的厚度h2，端部平直段的厚度h1，步骤(2)中仿真计算得到的HgC1，对根部加强等构式少片抛物线型变截面板簧装配夹紧后除首片板簧之外的其他各片板簧初始切线弧高HgCi进行确定，i＝2,3,…,n，即HgCi＝HgC1+(h2+δc)‑(h1+δe),i＝2,3,…,n；(4)根部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧夹紧端点力Fi的仿真计算：根据板簧片数n，各片板簧的自由切线弧高的设计值Hgi0，步骤(1)中计算得到的K，步骤(2)和步骤(3)中所确定的HgCi，对根部加强等构式少片抛物线型变截面板簧装配夹紧后的各片板簧的夹紧端点力Fi进行仿真计算，i＝1,2,…,n，即Fi=K(Hgi0-HgCi)2,i=1,2,...,n.]]>