[发明专利]减振器等构环形叠加阀片复合应力的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压减振器，特别是减振器等构环形叠加阀片复合应力的计算方法。 

背景技术

减振器节流阀片实际大都是采用多片材料特性相同、内圆半径和外圆半径相等的多片叠加阀片，即等构环形叠加阀片，其厚度可以是相等也可以是不相等，但大都是多采用标准厚度系列，即h₁，h₂，…，h_n，以满足减振器不同特性、降低生产成本和工艺及阀片复合应力的要求。减振器节流阀片的复合应力大小，直接影响减振器节流阀片的寿命，为了降低阀片的应力，提高寿命，减振器阀片大都采用叠加阀片。要实现减振器叠加阀片的精确设计及强度校核，必须能够对叠加阀片复合应力进行精确计算。然而，对于减振器等构环形叠加阀片的复合应力计算，先前国内、外均无简便、精确的计算方法，大都是利用ANSYS等有限元仿真软件，通过建立实体仿真模型，对等构环形叠加阀片的复合应力进行数值仿真，但是有限元仿真软件不能提供简便、精确可靠的解析计算式或计算方法，难以满足减振器叠加阀片实际设计和生产及现代化CAD设计的要求。随着汽车工业的快速发展及行驶速度的不断提高，对减振器及叠加阀片设计提出了更高的要求，要实现减振器及叠加阀片的现代化CAD设计，必须提供一种精确的减振器等构环形叠加阀片复合应力的计算方法，满足减振器及叠加阀片现代化CAD设计及实际生产的要求。 

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种简便、准确、可靠的减振器等构环形叠加阀片复合应力的计算方法，其计算流程如图1所示。 

为了解决上述技术问题，本发明所提供的减振器等构环形叠加阀片复合应力的计算方法，实际减振器等构环形叠加阀片的力学模型如图2所示,其技术方案实施步骤如下： 

（1）确定等构环形叠加阀片的等效厚度h_e：

对于材料特性相同、内圆半径 和外圆半径相等的环形叠加阀片，根据叠加阀片各片的厚度和片数（h₁，n₁；h₂，n₂；…；h_n，n_n），确定减振器等构环形叠加阀片的等效厚度为：

；

（2）确定等构环形叠加阀片的厚度比例系数k_hi：

对于材料特性相同、内圆半径和外圆半径相等的环形叠加阀片，根据叠加阀片各片的厚度和片数（h₁，n₁；h₂，n₂；…；h_n，n_n）及步骤（1）中的等效厚度，确定减振器等构环形叠加阀片中的各单片不同厚度叠加阀片h₁，h₂，…，h_n的比例系数k_hi分别为：

k_h1，，…，；

（3）计算等构环形叠加阀片在任意半径r的复合应力系数：

根据减振器环形弹性阀片的内圆半径，外圆半径，弹性模量E和泊松比μ，计算叠加阀片在任意半径r（）处的复合应力系数为：

；

式中，，；

，

；, 

，  ,

，，，，，，，，；

（4）计算各叠加阀片在任意半径r位置的复合应力及最大复合应力：

       根据等构环形叠加阀片所受压力p，步骤（2）中的k_hi，及步骤（3）中的及，对厚度为h₁，h₂，…，h_n的各叠加阀片在半径r处的复合应力及在内圆半径处的最大复合应力进行分别计算，即：

    ，，，…，；

    ，，，…，。

本发明比现有技术具有的优点：