[发明专利]减振器环形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，特别是减振器环形阀片复合应力的计算方法。

背景技术

对于减振器环形阀片复合应力计算，先前国内外无可精确、可靠的计算方法，大都是利用有限元仿真软件，通过建立实体模型对阀片在给定压力下的复合应力进行数值仿真，可以得到可靠的数值解，但是需要建立实体模型且不能提供精确的解析计算式及计算方法，因此不能满足现代汽车工业快速发展及减振器现代化CAD设计的要求。尽管《机械设计手册》提供了最大应力计算公式，只能根据阀片内、外圆半径的比值查手册得到一个近似应力系数，对阀片最大应力进行近似计算，但是不能对阀片在任意半径位置的复合应力进行计算。

随着汽车工业的快速发展及行驶速度的不断提高，对减振器及节流阀片设计提出了更高的要求，必须建立精确、可靠的减振器环形阀片复合应力计算方法，能够对环形阀片的复合应力强度进行精确计算，满足减振器叠加阀片拆分设计及应力强度校核的要求。

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、可靠的减振器环形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环形阀片复合应力的计算方法，力学模型如图2所示,其技术方案实施步骤如下：

（1）确定环形阀片复合应力系数构成的常数项： 

根据减振器环形阀片的内圆半径                                               ，外圆半径，泊松比μ，确定环形阀片在均布压力下复合应力系数构成的各常数E₁，E₂，E₃和E₄,分别为：

,   ，,

    ;

式中，，，，，，，，；

（2）在任意半径r位置的环形阀片复合应力系数计算：

根据减振器环形阀片的内圆半径，外圆半径，泊松比μ，及步骤（1）中的环形阀片复合应力系数构成的常数项E₁，E₂，E₃和E₄，计算环形阀片在任意半径r（）处的复合应力系数，即：

；

式中，，；

，

；

其中，当r＝时，就是内圆半径位置的最大合应力系数；

（3）环形阀片在任意半径r位置的复合应力及最大复合应力计算：

       根据减振器环形阀片的厚度h，压力p，及步骤（2）中的及，对减振器环形阀片在半径r处的复合应力及在内圆半径处的最大复合应力进行计算，即：

                            ；

                            。

本发明比现有技术具有的优点：

对于减振器环形阀片复合应力计算，先前国内外无可精确、可靠的计算方法，大都是利用有限元仿真软件，对给定压力下的阀片通过建立实体模型进行数值仿真，可以得到近似的数值解，但是不能满足减振器及叠加阀片现代化CAD设计的要求。尽管《机械设计手册》提供了最大应力计算公式，只能根据阀片内、外圆半径的比值查手册得到一个近似应力系数，对阀片最大应力进行近似计算，但是不能对阀片在任意半径位置的复合应力进行计算。本发明可根据减振器环形阀片的结构参数和材料性能参数，对环形阀片在任意半径位置的复合应力及内圆半径r_a处的最大复合应力进行精确计算，通过与ANSYS仿真结果比较可知，该减振器环形阀片复合应力的计算方法是正确的，为减振器叠加阀片拆分设计及应力强度校核，提供了可靠的减振器环形阀片复合应力计算方法。

为了更好地理解本发明下面结合附图作进一步的说明。

图1 是减振器环形阀片复合应力计算流程图；

图2 是减振器环形阀片在均布压力下的力学模型；

图3 是实施例一的减振器环形阀片复合应力系数随半径r的变化曲线；

图4 是实施例一的减振器环形阀片在不同压力情况下的复合应力曲线；