[发明专利]双加强根部非等厚变截面板簧初始切线弧高的仿真验算法

摘要

本发明涉及双加强根部非等厚变截面板簧初始切线弧高的仿真验算法，属于车辆悬架少片变截面板簧技术领域。本发明可根据板簧片数，各片板簧的结构参数及自由切线弧高的设计值，弹性模量，根部和端部垫片的厚度，对双加强根部非等厚抛物线型变截面板簧装配夹紧后的各片板簧初始切线弧高进行仿真验算。通过样机试验可知，本发明所提供的双加强根部非等厚变截面板簧初始切线弧高的仿真验算法是准确的，可得到准确可靠的初始切线弧高的仿真计算值。利用该方法确保双加强根部非等厚变截面板簧装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高满足设计要求，提高产品的设计水平和可靠性及车辆行驶安全性；同时，降低产品的设计及试验费用，加快产品开发速度。 1

主权项

1.双加强根部非等厚变截面板簧初始切线弧高的仿真验算法，其中，各片板簧的一半作用长度是由根部平直段、根部斜线段、抛物线段、端部斜线段和端部平直段五段所构成，根部平直段用于骑马螺栓装配夹紧，各片板簧的根部平直段的厚度不相等，根部斜线段和端部斜线段分别对板簧的根部和端部起加强作用，即双加强根部非等厚式少片抛物线型变截面板簧；对于给定设计结构参数及自由切线弧高的各片板簧，装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高必须满足设计要求；根据板簧片数，各片板簧的结构参数及自由切线弧高的设计值，弹性模量，根部和端部垫片的厚度，对双加强根部非等厚式变截面板簧装配夹紧后的各片板簧初始切线弧高进行仿真验算，其特征在于采用以下具体仿真验算步骤：

(1)双加强根部非等厚抛物线型变截面板簧的各片板簧夹紧刚度K_i的计算：

A步骤：各片板簧的夹紧端点变形系数G_x‑Fi的计算

根据板簧片数n，板簧的宽度b，弹性模量E，端部斜线段的水平长度Δl₁，根部斜线段的水平长度Δl₂；根部斜线段的根部到板簧端点的水平距离l₂；抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l_2p；各片板簧的根部平直段的厚度h_2i，抛物线段的根部厚度h_2ip，抛物线段的端部厚度h_1ip，端部平直段的厚度h_1i；各片板簧的根部斜线段的厚度比γ_i＝h_2ip/h_2i，抛物线段的厚度比β_i＝h_1ip/h_2ip，端部斜线段的厚度比μ_i＝h_1i/h_1ip；各片板簧的抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l_1ip，各片板簧的端部平直段的长度l_1i，对双加强根部非等厚抛物线型变截面板簧的各片板簧的夹紧端点变形系数G_x‑Fi进行计算，i＝1,2,…,n，即

B步骤：各片板簧的夹紧刚度K_i的计算

根据板簧片数n，各片板簧的根部平直段的厚度h_2i，步骤(1)中计算得到的G_x‑Fi，对双加强根部非等厚抛物线型变截面板簧的各片板簧的夹紧刚度K_i进行计算，i＝1,2,…,n，即

(2)双加强根部非等厚抛物线型变截面板簧的初始切线弧高影响量ΔH_gC的确定

根据板簧片数n，根部垫片厚度δ_c，端部垫片厚度δ_e，前n‑1板簧的根部平直段的厚度h_2i，前n‑1板簧的端部平直段的厚度h_1i，步骤(1)中计算得到的K_i，i＝1,2,…,n，对双加强根部非等厚抛物线型变截面板簧的初始切线弧高影响量ΔH_gC进行确定，即

(3)双加强根部非等厚抛物线型变截面板簧的首片初始切线弧高H_gC1的仿真验算：

根据板簧片数n，各片板簧的自由切线弧高的设计值H_gi0，i＝1,2,…,n，步骤(1)中计算得到的K_i，i＝1,2,…,n，步骤(2)中确定的ΔH_gC，对双加强根部非等厚抛物线型变截面板簧装配夹紧后的首片板簧的初始切线弧高H_gC1进行仿真验算，即

(4)双加强根部非等厚抛物线型变截面板簧的其他各片板簧初始切线弧高H_gCi的仿真验算：根据板簧片数n，根部垫片厚度δ_c，端部垫片厚度δ_e，前n‑1板簧的根部平直段的厚度h_2i，前n‑1板簧的端部平直段的厚度h_1i，步骤(3)中仿真验算得到的H_gC1，对双加强根部非等厚抛物线型变截面板簧除首片板簧之外的其他各片板簧的初始切线弧高H_gCi进行仿真验算，i＝2,3,…,n，即

H_gCi＝H_gC1+(h₂+δ_c)‑(h_1i‑1+δ_e),i＝2,3,…,n。