[发明专利]三级渐变刚度板簧非等厚主簧初始切线弧高的仿真验算法

摘要

本发明涉及三级渐变刚度板簧非等厚主簧初始切线弧高的仿真验算法，属于悬架渐变刚度板簧技术领域。本发明可根据主簧片数，各片主簧的结构参数及自由切线弧高的设计值，对三级渐变刚度板簧装配夹紧之后的各片非等厚主簧的初始切线弧高进行仿真验算。通过样机试验可知，本发明所提供的三级渐变刚度板簧非等厚主簧初始切线弧高的仿真验算法是正确的，为各片非等厚主簧初始切线弧高的仿真验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非等厚主簧初始切线弧高的仿真验算值，确保装配夹紧后的首片主簧初始切线弧高满足设计要求，提高产品的设计水平和可靠性及车辆行驶安全性；同时，降低产品的设计及试验费用，加快产品开发速度。 1

主权项

1.三级渐变刚度板簧非等厚主簧初始切线弧高的仿真验算法，其中，三级渐变刚度板簧由主簧、第一级、第二级和第三级副簧构成，根部平直段用于骑马螺栓装配夹紧，板簧装配夹紧后在主簧和各级副簧之间形成三级渐变间隙，满足板簧三级渐变刚度的要求；各片主簧的厚度不相等，首片主簧的厚度大于其他各片主簧的厚度，即非等厚叠加主簧；对于给定设计结构参数及自由切线弧高的各片非等厚主簧，板簧装配夹紧后的首片主簧的初始切线弧高必须满足设计要求；根据主簧片数，各片主簧的结构参数及自由切线弧高的设计值，对三级渐变刚度板簧装配夹紧后的各片非等厚主簧的初始切线弧高进行仿真验算，其特征在于采用以下具体仿真验算步骤：

(1)三级渐变刚度板簧的各片非等厚主簧自由曲率半径R_i0的计算：

根据主簧片数n，根部平直段的一半长度L₀，各片主簧的一半作用长度T_iT，各片主簧的自由切线弧高的设计值H_gi0，对三级渐变刚度板簧的各片非等厚主簧的自由曲率半径R_i0进行计算，i＝1,2,…,n，即

(2)三级渐变刚度板簧装配夹紧后的首片主簧初始曲率半径R_C1的计算：

根据主簧片数n，各片主簧的厚度h_i，步骤(1)中计算得到的R_i0，i＝1,2,…,n，以装配夹紧后的首片主簧的初始曲率半径R_C1为待求参变量，建立三级渐变刚度板簧装配夹紧后的首片主簧初始曲率半径R_C1的计算数学模型，即

利用Matlab计算程序，求解上述关于R_C1的方程，便可得到三级渐变刚度板簧装配夹紧后的首片主簧的初始曲率半径的计算值R_C1；

(3)三级渐变刚度板簧装配夹紧后的其他各片主簧初始曲率半径R_Ci的计算：

根据主簧片数n，前n‑1片主簧的厚度h_i，步骤(2)中计算得到的R_C1，对三级渐变刚度板簧装配夹紧后除首片主簧之外的其他各片主簧的初始曲率半径R_Ci进行计算，i＝2,3,…,n，即R_Ci＝R_C1+h₁+…+h_i‑1，i＝2,3,…,n；

(4)三级渐变刚度板簧装配夹紧后的各片非等厚主簧的初始切线弧高H_gCi的仿真验算：

根据主簧片数n，根部平直段的一半长度L₀，各片主簧的一半作用长度L_iT，步骤(2)和步骤(3)中计算得到的R_Ci，对三级渐变刚度板簧装配夹紧后的各片非等厚主簧的初始切线弧高H_gCi进行仿真验算，i＝1,2,…,n，即