[发明专利]减振器等构环形叠加阀片周向应力的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压减振器，特别是减振器等构环形叠加阀片周向应力的计算方法。

背景技术

减振器节流阀片实际大都是采用材料特性相同、内圆半径和外圆半径相等的多片叠加，即等构环形叠加阀片，各叠加阀片大都是多采用标准厚度系列即h₁，h₂，…，h_n，以满足减振器不同特性、降低生产制造成本、阀片应力强度及生产工艺要求。叠加节流阀片是减振器最为关键的精密核心元件，叠加阀片的变形影响减振器的阻尼特性，叠加阀片的应力决定着减振器的寿命，要实现减振器叠加阀片的精确设计及应力强度校核，必须能够对减振器叠加阀片的周向应力进行精确计算。然而对于减振器等构环形叠加阀片的周向应力计算，先前国内、外均无简便、精确的计算方法，大都是利用ANSYS等有限元仿真软件，通过建立实体仿真模型，对等构环形叠加阀片的周向利用进行数值仿真计算，但是由于有限元仿真软件缺乏简便、精确可靠的解析计算式或计算方法，难以满足实际减振器叠加阀片设计和生产的要求。

随着汽车工业的快速发展及行驶速度的不断提高，对减振器及叠加阀片设计提出了更高的要求，实现减振器叠加阀片的精确设计及应力强度校核，必须提供一种精确的减振器等构环形叠加阀片周向应力的计算方法，实现对叠加阀片的周向应力进行精确计算，满足实际减振器叠加阀片精确设计及实际生产要求，提高减振器设计质量、性能及使用寿命。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种简便、准确、可靠的减振器等构环形叠加阀片周向应力的计算方法，其计算流程如图1所示。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的减振器等构环形叠加阀片周向应力的计算方法，实际减振器等构环形叠加阀片的力学模型如图2所示,其技术方案实施步骤如下：

（1）确定等构环形叠加阀片的等效厚度h_e：

对于材料特性相同、内圆半径                                                和外圆半径相等的环形叠加阀片，根据叠加阀片各片的厚度和片数（h₁，n₁；h₂，n₂；…；h_n，n_n），确定减振器等构环形叠加阀片的等效厚度为：

；

（2）确定等构环形叠加阀片的厚度比例系数k_hi：

对于材料特性相同、内圆半径和外圆半径相等的环形叠加阀片，根据叠加阀片各片的厚度和片数（h₁，n₁；h₂，n₂；…；h_n，n_n）及步骤（1）中的，确定减振器等构环形叠加阀片中的各单片不同厚度叠加阀片h₁，h₂…，h_n的比例系数k_hi分别为：

k_h1，，…，；

（3）计算等构环形叠加阀片在任意半径r的周向应力系数：

根据减振器环形弹性阀片的内圆半径，外圆半径，弹性模量E和泊松比μ，计算叠加阀片在任意半径r（）处的周向应力系数为：

；

式中，，；

，  ,

，，，，，，，，；

当半径r等于内圆半径时, 就是阀片内圆半径处的周向应力系数,即:

              ；

（4）计算各叠加阀片在任意半径r位置的阀片周向应力及最大周向应力：