[發明專利]非等偏頻一級漸變剛度板簧的撓度特性的仿真計算法

有效

• 申請號: 201710002628.9
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106844903B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 周長城;汪曉;馬馳騁;趙雷雷;楊騰飛;王鳳娟;邵明磊
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及非等偏頻一級漸變剛度板簧的撓度特性的仿真計算法，屬于懸架鋼板彈簧技術領域。本發明可根據各片主簧和副簧的結構參數、彈性模量、主簧和副簧的初始切線弧高設計值，在接觸載荷仿真計算的基礎上，對非等偏頻一級漸變剛度板簧懸架的撓度特性進行仿真計算。通過實例仿真計算和樣機加載撓度試驗測試可知，本發明所提供的非等偏頻一級漸變剛度板簧的撓度特性的仿真計算法是正確的，為非等偏頻一級漸變剛度板簧的主副簧初始切線弧高和主副簧間隙的仿真驗證，提供了可靠的技術基礎。利用該方法可提產品的設計水平、質量和性能，進一步提高車輛的行駛平順性；同時，還可以降低設計和試驗測試費用，加快產品開發速度。

技術領域

本發明涉及車輛懸架板簧，特別是非等偏頻一級漸變剛度板簧的撓度特性的仿真計算法。

背景技術

為了滿足一級漸變剛度板簧的主簧強度的要求，通常使副簧盡早起作用承擔載荷而降低主簧應力，即采用非等偏頻一級漸變剛度板簧，其中，板簧在不同載荷下的撓度特性，不僅影響板簧剛度特性、懸架偏頻和車輛行駛平順性，而且還影響懸架靜撓度、動撓度、最大限位行程及車輛行駛安全性；對于給定設計結構的板簧撓度特性的仿真計算，不僅可檢驗板簧的撓度特性，而且為主簧和副簧的初始切線弧高及主副簧間隙的仿真驗證奠定可靠的計算基礎。由于受非等偏頻一級漸變剛度板簧的主簧撓度和接觸載荷仿真計算的制約，先前一直未能給出非等偏頻一級漸變剛度板簧的撓度特性的仿真計算法，不能滿足車輛行業快速發展及現代化CAD軟件開發的要求。隨著車輛行駛速度及其對平順性要求的不斷提高，對非等偏頻一級漸變剛度板簧提出了更高要求，因此，必須建立一種精確、可靠的非等偏頻一級漸變剛度板簧的撓度特性的仿真計算法，為非等偏頻一級漸變剛度板簧設計、特性仿真計算及CAD軟件開發奠定可靠的技術基礎，滿足車輛行業快速發展、車輛行駛平順性及對非等偏頻一級漸變剛度板簧設計的要求，提高非等偏頻一級漸變剛度板簧的設計水平、產品質量和可靠性，及車輛行駛平順性和安全性；同時，降低產品設計及試驗費用，加快產品開發速度。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種簡便、可靠的非等偏頻一級漸變剛度板簧的撓度特性的仿真計算法，其仿真計算流程圖，如圖1所示。非等偏頻一級漸變剛度板簧的一半對稱結構如圖2所示，是由主簧1和副簧2所組成的，一級漸變剛度板簧的一半總跨度，即為首片主簧的一半作用長度為L_1t，騎馬螺栓夾緊距的一半為L₀，板簧的寬度為b，彈性模量為E。主簧1的片數為n，各片主簧的厚度為h_i，一半作用長度為L_it，一半夾緊長度L_i＝L_it-L₀/2，i＝1,2,…n。副簧2的片數為m，各片副簧的厚度為h_Aj，一半作用長度為L_Ajt，一半夾緊長度L_Aj＝L_Ajt-L₀/2，j＝1,2,…m。通過主簧和副簧初始切線弧高，確保副簧首片端部上表面與主簧末片端部下表面之間設置有一定的主副簧間隙δ_MA，以滿足漸變剛度板簧開始接觸載荷和完全接觸載荷、主簧應力強度和懸架漸變剛度的設計要求，并且還應該滿足板簧安裝及在額定載荷下剩余切線弧高的設計要求。非等偏頻一級漸變剛度板簧的空載載荷P₀，開始接觸載荷為P_k，完全接觸載荷為P_w；為了滿足主簧應力強度的要求，懸架開始接觸載荷偏頻f_0k與完全接觸載荷偏頻f_0w不相等，即設計為非等偏頻一級漸變剛度板簧。根據各片主簧和副簧的結構參數、彈性模量、主簧和副簧的初始切線弧高，額定載荷，在接觸載荷仿真計算的基礎上，對非等偏頻一級漸變剛度板簧的撓度特性進行仿真計算。

為解決上述技術問題，本發明所提供的非等偏頻一級漸變剛度板簧的撓度特性的仿真計算法，其特征在于采用以下仿真計算步驟：

(1)末片主簧下表面和首片副簧上表面的初始曲率半徑R_M0b和R_A0a的確定：