[发明专利]空气弹簧系统结构件设计方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种空气弹簧系统结构件设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、建立高精度空气弹簧轴对称有限元模型；

步骤二、基于步骤一建立的高精度空气弹簧轴对称有限元模型建立高精度空气弹簧实体有限元模型；

步骤三、将步骤二中建立的高精度空气弹簧实体有限元模型导入悬架系统进行空气悬架建模及仿真分析；

步骤四、结构件强度仿真分析；

步骤五、结构件强度校核及优化。

2.根据权利要求1所述的一种空气弹簧系统结构件设计方法，其特征在于，所述步骤一的具体方法如下：

11)建立空气弹簧轴对称分析模型；

基于空气弹簧的任意一个对称面进行空气弹簧模型网格划分，定义空簧上盖、下盖及卡环的刚体属性、刚体参考点；定义空簧模型中刚体以及弹性体的接触面及接触关系；划分囊体单元、加强帘线单元，并定义帘线单元的加强筋属性，建立空气弹簧轴对称有限元模型；

12)建立辅助柔性体；

定义超弹性材料及柔性体属性，并将空簧囊皮部分与超弹性材料及柔性体属性关联；基于囊体网格及部分结构网格定义流固耦合界面，作为空气与结构的作用面，并定义界面的流固耦合属性；定义柔性体结构的外表面接触面，并定义与之关联的接触对；

13)定义仿真工况；

设定轴对称空簧模型仿真的边界条件，并定义载荷步：空簧充气至设计目标值P0，空簧沿对称轴方向轴向位移载荷[-U1，U1]；

14)有限元模型求解；

求解空气弹簧轴对称简化分析模型，提取空气弹簧的沿对称轴方向的支反力F0，提取支反力与轴向位移的关系，生成F-U曲线，并提取指定位移条件下的支反力，通过后处理获得指定位移的刚度；

15)判定仿真精度；

在F-U曲线上按照位移条件选取若干个点，按照式(1)计算空气弹簧支反力差值△F″_i和空气弹簧刚度差值△K″_i：

式中，Fd_i是设计目标曲线上的轴向力；Kd_i是设计目标曲线上的轴向力和刚度；F′_i是空簧仿真曲线对应载荷条件下的轴向力差；K′_i是空簧仿真曲线对应载荷条件下的刚度差。

a)若满足以下条件：

则判定仿真空簧轴对称模型满足仿真精度要求；

b)若不满足式(2)规定的条件，判定空簧仿真精度不达标，需重复步骤11)-13)的过程，重新定义材料、属性、接触条件，直至达成式(2)规定的精度，判定空簧轴对称模型满足仿真精度要求。