[发明专利]双加强端部非等构式变截面板簧预夹紧应力的仿真计算法

说明书

本发明涉及双加强端部非等构式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，对双加强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进行仿真计算。通过样机试验可知，本发明所提供的双加强端部非等构式变截面板簧预夹紧应力的仿真计算法是准确的，可得到准确可靠的预夹紧应力的仿真计算值，为各片板簧预夹紧应力的仿真计算提供了可靠的技术方法。利用该方法可保各片板簧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，特别是双加强端部非等构式变截面板簧预夹紧应力的仿真计算法。

背景技术

随着汽车节能和轻量化政策的实施，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，应用最为广泛的是等构式少片抛物线型变截面板簧。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，从而提高板簧可靠性和使用寿命。然而，据所查资料可知，先前大都是通过试验统计回归分析的方法或凭经验，对多片叠加板簧的预夹紧应力进行确定，例如1989年第1期，汽车技术，曾提出了“多片钢板板簧预应力计算”方法，该方法主要是针对多片板簧，通过对现有板簧试验和设计预夹紧应力的回归分析，给出了多片板簧预夹紧应力是按抛物线分布的规律和抛物线计算预夹紧应力的方法。然而，该方法只适合多片板簧，不适合少片变截面板簧；同时，此方法计算复杂，需要确定抛物线系数，并且按次方法所设计的首片板簧的夹紧应力值与中间板簧之间的应力差偏大，将造成中间板簧的应力强度降低而断裂。因此，该方法不满足等构式少片抛物线型变截面板簧的预夹紧应力设计。随着车辆行驶速度及其对平顺性要求的不断提高，对等构式少片抛物线型变截面板簧提出了更高的要求，因此，必须建立一种准确、可靠的双加强端部非等构式变截面板簧预夹紧应力的仿真计算法，为等构式少片抛物线型变截面板簧的自由切线弧高设计奠定可靠的技术基础，满足车辆行业快速发展、车辆行驶平顺性和安全性及端部非等构的少片抛物线型钢板板簧的设计要求，提高产品设计水平、可靠性和使用寿命及车辆行驶平顺性和安全性的设计要求；同时，降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

发明内容