[发明专利]减振器环形阀片在非均布压力下周向应力的计算方法

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在非均布压力下周向应力的计算方法。

背景技术

环形阀片是汽车减振器中最为关键性的精密元件，环形阀片应力计算影响减振器叠加阀片的拆分设计及强度校核，同时，阀片的应力情况决定着减振器的寿命，其中，周向应力会引起阀片沿着半径方向断裂。因此，能否实现对环形阀片周向应力的精确计算，决定着减振器环形叠加阀片拆分设计及强度校核计算，并且决定着能否真正实现汽车减振器及叠加阀片的现代化CAD设计。由于常通节流孔和节流缝隙的存在，减振器阀片实际所受的压力是非均布的，尽管国内、外很多学者已对此进行了大量研究，但是对于在非均布压力下的减振器环形阀片的周向应力计算，至今没有给出精确的解析计算式及计算方法。目前国内外大都是利用有限元仿真软件，对给定压力下的环形阀片通过建立实体模型进行数值仿真，尽管可得到近似的数值解，但是不能满足减振器及阀片现代化CAD设计的要求。

随着汽车工业的快速发展及车辆行驶速度的不断提高，对减振器设计提出了更高的要求，要实现减振器及叠加阀片现代化CAD设计和强度校核，必须建立一种精确的减振器环形阀片在非均布压力下的周向应力计算方法，满足减振器及叠加阀片设计和强度校核的要求，使减振器及叠加阀片参数设计值更加准确，提高减振器设计水平和性能，提高减振器使用寿命。

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精确、可靠的减振器环形阀片在非均布压力下的周向应力计算方法，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在非均布压力下周向应力的计算方法，其中，环形阀片在非均布压力下的力学模型如图2所示，技术方案实施步骤如下：

（1）均布压力p₀下的环形阀片在任意半径r位置的周向应力系数                                               计算:

根据环形阀片的内圆半径，外圆半径，泊松比μ，计算在均布压力下减振器环形阀片在任意半径r（）处的周向应力系数，即：

；

式中，，；

，；

， ， ，

， ，，，，，，，；

（2）在反向线性非均布压力下的环形阀片在任意半径r位置的周向应力系数计算：

根据环形阀片的内圆半径，外圆半径，阀口半径，泊松比μ，计算在线性非均布压力下减振器环形阀片在任意半径r（）处的周向应力系数，即：

；

式中，；

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，

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，

，

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，；

（3）非均布压力下的减振器环形阀片在任意半径r位置的周向应力系数计算:

根据步骤（1）中的和步骤（2）中的，通过叠加运算可求得在非均布压力下减振器环形阀片在任意半径r位置的周向应力系数，即：

；

    其中，当半径r等于内圆半径时，即为减振器环形阀片在内圆半径位置的周向应力系数；

（4）减振器环形阀片在任意半径r位置的周向应力及最大周向应力计算：

       根据环形阀片厚度h，最大非均布压力p₀，及步骤（3）中的及，对减振器环形阀片在半径r处的周向应力及在内圆半径处的最大周向应力分别进行计算，即

                            ；

                            。

本发明比现有技术具有的优点：