[发明专利]高强度一级渐变刚度板簧的最大限位挠度的仿真验算法

权利要求书

1.高强度一级渐变刚度板簧的最大限位挠度的仿真验算法，其中，板簧采用高强度钢板，各片板簧为以中心穿装孔对称的结构，安装夹紧距的一半为骑马螺栓夹紧距的一半；通过主簧和副簧的初始切线弧高及簧渐变间隙，确保满足板簧接触载荷、渐变刚度及悬架在渐变载荷下的偏频保持不变的设计要求,即等偏频型一级渐变刚度板簧；依据最大限位挠度设置一限位装置，对板簧起保护作用，防止因受冲击而发生断裂；根据各片主簧和副簧的结构参数、弹性模量和最大许用应力，在接触载荷、最大许用载荷和渐变刚度仿真计算的基础上，对高强度一级渐变刚度板簧的最大限位挠度进行仿真验算，其特征在于采用以下具体仿真验算步骤：

(1)高强度一级渐变刚度板簧的开始和完全接触载荷P_k和P_w的仿真计算：

A步骤：末片主簧下表面初始曲率半径R_M0b的仿真计算

根据主簧片数n，各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…,n，首片主簧的一半夹紧长度L₁，主簧初始切线弧高H_gM0，对末片主簧下表面的初始曲率半径R_M0b进行仿真计算，即

B步骤：首片副簧上表面初始曲率半径R_A0a的仿真计算

根据首片副簧的一半夹紧长度L_A1，副簧初始切线弧高H_gA0，对首片副簧上表面初始曲率半径R_A0a进行仿真计算，即

C步骤：主簧根部重叠部分等效厚度h_Me的计算

根据主簧片数n，各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…,n，对主簧根部重叠部分的等效厚度h_Me进行计算，即

D步骤：高强度一级渐变刚度板簧的开始接触载荷P_k的仿真计算

根据高强度一级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；首片主簧的一半夹紧长度L₁，A步骤中计算得到的R_M0b，B步骤中计算得到的R_A0a，及C步骤中计算得到的h_Me，对高强度一级渐变刚度板簧的开始接触载荷P_k进行仿真计算，即

E步骤：高强度一级渐变刚度板簧的完全接触载荷P_w的仿真计算

根据主簧夹紧刚度K_M，主副簧的复合夹紧刚度K_MA，及D步骤中仿真计算得到的P_k，对高强度一级渐变刚度板簧的完全接触载荷P_w进行计算，即

(2)高强度一级渐变刚度板簧的最大许用载荷P_maxX的确定：

I步骤：主副簧的根部重叠部分的等效厚度h_MAe的计算

根据主簧片数n，各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…,n；副簧片数m，各片副簧的厚度h_Aj，j＝1,2,…,m；对主副簧的根部重叠部分的等效厚度h_MAe进行计算，即

II步骤：主簧和副簧的最大厚度板簧的厚度h_max和h_Amax的确定

根据主簧片数n，各片主簧的厚度h_i，i＝1，2,...,n；副簧片数m，各片副簧的厚度h_Aj,j＝1，2,...,m，分别确定主簧和副簧的最大厚度板簧的厚度h_max和h_Amax，即

h_max＝max(h_i)，i＝1，2,...,n；

h_Amax＝max(h_Aj),j＝1，2,...,m；

III步骤：基于主簧应力的高强度一级渐变刚度板簧最大许用载荷P_Mmax的计算

根据高强度一级渐变刚度板簧的宽度b，最大许用应力[σ]；首片主簧的一半夹紧长度L₁，步骤(1)中计算得到的P_k和h_Me，I步骤中计算得到的h_MAe，II步骤中所确定的h_max，对基于主簧应力的高强度一级渐变刚度板簧最大许用载荷P_Mmax进行计算，即

IV步骤：基于副簧应力的高强度一级渐变刚度板簧最大许用载荷P_Amax的计算

根据高强度一级渐变刚度板簧的宽度b，最大许用应力[σ]；首片主簧的一半夹紧长度L₁，步骤(1)中仿真计算得到的P_k，I步骤中计算得到的h_MAe，II步骤中所确定的h_Amax，对基于副簧应力的高强度一级渐变刚度板簧最大许用载荷P_Amax进行计算，即

V步骤：高强度一级渐变刚度板簧的最大许用载荷P_maxX的确定

根据III步骤计算得到的P_Mmax，IV步骤计算得到的P_Amax，对高强度一级渐变刚度板簧的最大许用载荷P_maxX进行确定，即

P_maxX＝min(P_Mmax,P_Amax)；

(3)高强度一级渐变刚度板簧的渐变夹紧刚度K_kwP的仿真计算：

根据主簧夹紧刚度K_M，步骤(1)中仿真计算所得到的P_k和P_w，对高强度一级渐变刚度板簧在载荷P∈[P_k,P_w]范围内的渐变夹紧刚度K_kwP进行仿真计算，即

(4)高强度一级渐变刚度板簧的最大限位挠度f_Mmax的仿真验算：

根据主簧夹紧刚度K_M，主副簧的复合夹紧刚度K_MA，步骤(1)中仿真计算得到的P_k和P_w，步骤(2)中所确定的P_maxX，步骤(3)中仿真计算得到的K_kwP，对高强度一级渐变刚度板簧的最大限位挠度f_Mmax进行仿真计算，即