[发明专利]汽车减振器非等构叠加阀片周向应力的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及减振器，特别是汽车减振器非等构叠加阀片周向应力的计算方法。

背景技术

液压减振器大都是采用等构叠加阀片，即内圆半径相等、外圆半径也相等的叠加阀片，而为了满足汽车对减振器可采用多片非等构叠加阀片，即内圆半径相等，而外圆半径不等的叠加阀片，在满足减振器特性设计要求的前提下，满足叠加阀片应力强度设计要求，同时，采用设计合理的非等构叠加阀片，还可免用最大限位间隙垫圈，降低减振器生产成本，具有显著的经济效益和社会效益。然而，要实现汽车减振器非等构叠加阀片的拆分设计及强度校核，必须首先解决非等构叠加阀片周向应力的问题，包括周向应力、径向应力及复合应力的计算，其中，周向应力会造成阀片在阀片沿着半径方向断裂破坏。尽管我国对减振器叠加阀片应力计算进行了大量研究，但是只是对等构叠加阀片进行研究，例如，山东理工大学曾给出了减振器等构叠加阀片应力的计算方法，然而，目前国内、外对非等构叠加阀片的周向应力计算一直没有给出简便、可靠的计算方法，大都只能利用ANSYS有限元仿真软件，通过建立非等构叠加阀片的实体仿真模型，对周向应力进行数值仿真，得到近似的周向应力值。由于有限元仿真软件不能给出计算式，不能满足汽车减振器及叠加阀片实际设计和强度校核的要求。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，要实现汽车减振器及非等构叠加阀片的现代化CAD设计，提高减振器的设计设计水平、质量和性能，降低设计及试验费用和生产成本，必须提供一种可靠的非等构叠加阀片周向应力的计算方法，满足减振器及非等构叠加阀片的实际设计、生产和强度校核的要求。

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可靠的汽车减振器非等构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，本发明所提供的汽车减振器非等构叠加阀片周向应力的计算方法，非等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）确定各非等构叠加阀片的外半径不等率系数η_i:

根据汽车减振器非等构叠加阀片的外半径r_b1, r_b2,…, r_bn,其中, r_b1> r_b2>… > r_bn, 确定各叠加阀片的外半径不等率η_i,即:

                                                          ,,…, ；

（2）计算汽车减振器各非等构叠加阀片的当量厚度h_ie:

根据汽车减振器各非等构叠加阀片的厚度h₁, h₂,…, h_n，及步骤（1）中的外半径不等率η_i，计算各非等构叠加阀片的当量厚度h_ie，即:

    h_1e= h₁，h_2e=，h_3e=,…, h_ne=；

（3）计算非等构叠加阀片的等效厚度h_E和厚度比例系数k_hi：

根据非等构叠加阀片的片数n₁，n₂，…，n_n，及步骤（2）中的各叠加阀片的当量厚度h_ie，计算汽车减振器非等构叠加阀片的等效厚度h_E和各叠加阀片的厚度比例系数k_hi，即： 

；

，，…，；

（4）汽车减振器非等构叠加阀片在任意半径r处的周向应力系数计算：