[发明专利]端部加强非等构少片变截面板簧预夹紧应力的仿真计算法

说明书

本发明涉及端部加强非等构少片变截面板簧预夹紧应力的仿真计算法，属于悬架少片变截面板簧技术领域。本发明可根据板簧片数，弹性模量，根部垫片和端部垫片的厚度，各片板簧的结构参数及自由切线弧高的设计值，对端部加强非等构式抛物线型变截面板簧装配夹紧后各片板簧的预夹紧应力进行仿真计算。通过样机试验可知，本发明所提供的端部加强非等构少片变截面板簧预夹紧应力的仿真计算法是准确的，可得到准确可靠的各片板簧预夹紧应力的仿真计算值。利用该方法可确保各片板簧的预夹紧应力满足设计要求，提高产品的设计水平、可靠性和使用寿命及车辆行驶安全性；同时，降低产品的设计及试验费用，加快产品开发速度。

技术领域

本发明涉及车辆悬架少片变截面板簧，特别是端部加强非等构少片变截面板簧预夹紧应力的仿真计算法。

背景技术

随着汽车节能及轻量化的快速发展，少片变截面板簧因具有重量轻，材料利用率高，片间无摩擦或摩擦小，振动噪声低，使用寿命长等优点，日益受到车辆悬架专家、生产企业及车辆制造企业的高度关注，并且在车辆悬架系统中得到了广泛应用，其中，为了满足板簧端部及首片受力复杂的要求，可采用端部加强非等构式抛物线型变截面板簧，即在各片板簧的抛物线段与端部平直段之间增加一斜线段，增强板簧端部的强度，同时，首片板簧的端部平直段的厚度和长度，大于其他各片板簧的端部平直段的厚度和长度。通常为了提高板簧可靠性和使用寿命的设计要求，通过各片板簧不同自由切线弧高，在装配夹紧之后，使首片板簧或前几片板簧产生一定的预夹紧压应力；同时，确保首片板簧的初始切线弧高满足设计要求。因此，对于给定设计结构的端部加强非等构式抛物线型变截面板簧，装配夹紧后的各片板簧的预夹紧应力是否满足设计要求，必须对其进行仿真计算验证。然而，据所查资料可知，由于端部加强非等构式抛物线型变截面板簧的夹紧刚度计算非常复杂，且受各片板簧自由切线弧高与装配夹紧后的各片板簧的初始切线弧高、夹紧刚度、夹紧端点力和预夹紧应力之间关系，及各片板簧预夹紧端点力仿真计算的制约，先前一直未曾给出端部加强非等构少片变截面板簧预夹紧应力的仿真计算法。因此，必须建立一种准确、可靠的端部加强非等构少片变截面板簧预夹紧应力的仿真计算法，为各片板簧预夹紧应力的仿真计算提供可靠的技术方法，满足车辆行业快速发展、车辆行驶平顺性和安全性及对少片变截面板簧的设计要求，确保配夹紧后的各片板簧的预夹紧应力满足设计要求，提高产品设计水平、可靠性和使用寿命及车辆行驶安全性的设计要求；同时，降低产品设计及试验费用，加快产品开发速度。

发明内容