[发明专利]非等偏频一级渐变刚度板簧的挠度特性的仿真计算法

权利要求书

1.非等偏频一级渐变刚度板簧的挠度特性的仿真计算法，其中，各片板簧为以中心穿装孔对称的结构，安装夹紧距的一半为骑马螺栓夹紧距的一半；通过主簧和副簧的初始切线弧高及渐变间隙，确保满足板簧渐变刚度、主簧应力强度及悬架偏频特性的设计要求，即非等偏频一级渐变刚度板簧；根据各片主簧和副簧的结构参数、弹性模量、主簧和副簧的初始切线弧高，在接触载荷仿真计算的基础上，对非等偏频一级渐变刚度板簧的挠度特性进行仿真计算，其特征在于采用以下具体仿真计算步骤：

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

I步骤：末片主簧下表面初始曲率半径R_M0b的确定

根据主簧片数n，各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…,n，首片主簧的一半夹紧长度L₁，主簧初始切线弧高H_gM0，确定末片主簧下表面初始曲率半径R_M0b，即

II步骤：首片副簧上表面初始曲率半径R_A0a的确定

根据首片副簧的一半夹紧长度L_A1，副簧初始切线弧高H_gA0，确定首片副簧上表面初始曲率半径R_A0a，即

(2)非等偏频一级渐变刚度板簧的开始接触载荷P_k的仿真计算：

根据非等偏频一级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧片数n，各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…,n，首片主簧的一半夹紧长度L₁，步骤(1)中所确定的R_M0b和R_A0a，对渐变刚度板簧开始接触载荷P_k进行仿真计算，即

式中，h_Me为主簧根部重叠部分的等效厚度，

(3)主副簧完全接触时的末片主簧下表面曲率半径R_Mwb表达式的建立：

a步骤：完全接触时的主簧挠度f_Mw表达式的建立

根据主簧夹紧刚度K_M，主副簧夹紧复合刚度K_MA，步骤(2)中仿真验算所得到的P_k，以完全接触载荷P_w为参变量，建立主副簧完全接触时的主簧挠度f_Mw表达式，即

式中，A、B和C为所定义的渐变挠度计算的中间变量，B＝-CP_k，

b步骤：完全接触时的主簧切线弧高表达式h_gMw的建立

根据主簧初始切线弧高H_gM0，a步骤中所建立的f_Mw，以完全接触载荷P_w为参变量，建立在主副簧完全接触时的主簧切线弧高表达式H_gMw，即

c步骤：完全接触时的末片主簧下表面曲率半径R_Mwb表达式的建立

根据主簧片数n，各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…,n，首片主簧的一半夹紧长度L₁，b步骤中所建立的H_gMw，以完全接触载荷P_w为参变量，建立主副簧完全接触时的末片主簧下表面曲率半径表达式R_Mwb，即

(4)非等偏频一级渐变刚度板簧的完全接触载荷的仿真计算：

根据非等偏频一级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；首片主簧的一半夹紧长度L₁，步骤(1)中所确定的R_M0b，步骤(2)中所得到的h_Me和P_k，步骤(3)的c步骤中所建立的R_Mwb，以完全接触载荷P_w为参变量，建立完全接触载荷仿真计算数学模型，即

利用Matlab计算程序，求解上述数学模型，便可得到非等偏频一级渐变钢板弹簧的完全接触载荷的仿真计算值P_w；

(5)非等偏频一级渐变刚度板簧的挠度特性的仿真计算：

根据主簧夹紧刚度K_M，主副簧夹紧复合刚度K_MA，额定载荷P_N，步骤(2)中仿真计算得到的P_k，步骤(4)中仿真计算得到的P_w，对非等偏频一级渐变刚度板簧在不同载荷下的挠度特性f_M进行仿真计算，即