[发明专利]液压减振器复合阀节流阀片在螺旋弹簧下的变形计算方法

摘要

本发明涉及筒式液压减振器节流阀片在弹簧作用力下的变形计算方法，属于减振器领域，旨在解决制约实际减振器解析设计和特性仿真建模的阀片变形计算问题。本发明根据减振器节流阀片在弹簧力作用下的物理模型，建立了节流阀片等效简化力学模型；利用弹性力学理论，建立了节流阀片在弹簧作用力下的弯曲变形曲面微分方程；利用节流阀片的边界约束条件和加载位置处的连续性条件，得到微分方程的通解；然后通过恒等变换，建立了节流阀片在任意半径处的弯曲变形系数和弯曲变形解析计算式。该发明避免了减振器设计时的反复试验和修改，降低了减振器设计成本，提高了减振器开发周期，可用于筒式液压减振器的解析设计和特性仿真。

主权项

1.筒式液压减振器节流阀片在弹簧作用力下的变形计算方法，其具体步骤如下：(1) 根据减振器节流阀片在弹簧作用力下的物理模型,建立节流阀片等效简化力学模型螺旋弹簧刚度为k，预压缩量为x₀，则作用在节流阀片上的螺旋弹簧作用力F₀=kx₀，可看作是在作用在半径r_k处的微环 [r_k, r_k+Δr]上的均布压力，其中，；在节流阀片微圆环上的压力p是绕z轴对称，令r_k+Δr＝r_t，微圆环上的压力p可表示为(2) 根据节流阀片等效简化力学模型，利用弹性力学理论，建立节流阀片弹性变形曲面的微分方程减振器节流阀片在弹簧力作用下，阀片在任意半径r处的弯曲变形量为；由于结构和载荷都绕z轴对称，根据弹性力学可以得到弹性变形曲面的微分方程式中，；为半径，；是在半径处的弯曲变形量；E为阀片的弹性模量；为节流阀片泊松比；h为阀片厚度；(3) 根据流阀片弹性变形曲面的微分方程，求出微分方程的通解微分方程的通解为式中，, A₁，A₂，A₃，A₄；B₁，B₂，B₃，B₄；C₁，C₂，C₃，C₄共12个常数；(4) 根据节流阀片的边界约束条件和加载位置处的连续性条件确定通解中的常数由节流阀片在内圆和外圆处的边界条件，以及半径r_k和r_t处的连续性条件所构成12个方程，便可求得减振器复合阀节流阀片在区段环形均布压力作用下的弯曲变形微分方程通解的12个常数，即A₁，A₂，A₃，A₄；B₁，B₂，B₃，B₄和C₁，C₂，C₃，C₄ ； (5) 将12个常数代入阀片变形曲面微分方程的通解，可得到阀片在任意半径位置的变形解析式，对其提取公因子，将剩余项归结为一个常数G_r，则在弹簧作用力下，阀片半径r处的变形量可表达为。