[发明专利]汽车变截面板簧刚度及强度计算方法及系统

权利要求书

1.一种汽车变截面板簧刚度及强度计算方法，其特征在于，所述方法包括：

将板簧半侧的参数定义为变量，板簧一半的长度为L，板簧宽度为b，板簧受到的最大载荷为F，弹性模量为E，板簧截面变化处的坐标为xi，截面变化处截面高度为yi，根据xi、yi的值基于线性插值函数拟合板簧在整个长度方向上，各个截面的高度hx(x)；

将板簧沿长度方向分成n份，求解每个等分截面处x坐标系列X、每个截面的惯性矩I(x)、抗弯截面系数W(x)、每个截面处所受的弯矩M(x)，将板簧半侧的受力行为以悬臂梁的形式进行分析，用积分法求解各个簧片的末端位移值，然后求解板簧单侧的刚度值，进而计算出整片板簧的总刚度；

根据板簧类型计算板簧的强度。

2.根据权利要求1所述的汽车变截面板簧刚度及强度计算方法，其特征在于，根据板簧类型计算板簧的强度的步骤具体包括：

对于单片板簧，根据各个截面的所受的弯矩及各截面抗弯截面系数，求解各个截面的强度；

对于多片板簧，根据各个簧片的刚度，计算各个簧片在外载荷作用下，单片所承受的载荷，然后计算各个截面处的弯矩，根据各个截面的弯矩及抗弯截面系数计算强度，板簧的总刚度为各片簧刚度的叠加。

3.根据权利要求1所述的汽车变截面板簧刚度及强度计算方法，其特征在于，用积分法求解各个簧片的末端位移值的步骤中采用下式计算各个簧片的末端位移值disp：

M(x)＝F*x

4.根据权利要求3所述的汽车变截面板簧刚度及强度计算方法，其特征在于，求解板簧单侧的刚度值的步骤中采用下式计算板簧单侧的刚度值stiff-half：

stiff-half＝F/disp

5.根据权利要求4所述的汽车变截面板簧刚度及强度计算方法，其特征在于，计算出整片板簧的总刚度的步骤中采用下式计算整片板簧的总刚度：

stiff-full＝stiff-half-left+stiff-half-right

其中，stiff-full表示整片板簧的总刚度，stiff-half-left表示左板簧的刚度值，stiff-half-right表示右板簧的刚度值。

6.一种汽车变截面板簧刚度及强度计算系统，其特征在于，所述系统包括：

定义拟合模块，用于将板簧半侧的参数定义为变量，板簧一半的长度为L，板簧宽度为b，板簧受到的最大载荷为F，弹性模量为E，板簧截面变化处的坐标为xi，截面变化处截面高度为yi，根据xi、yi的值基于线性插值函数拟合板簧在整个长度方向上，各个截面的高度hx(x)；

第一计算模块，用于将板簧沿长度方向分成n份，求解每个等分截面处x坐标系列X、每个截面的惯性矩I(x)、抗弯截面系数W(x)、每个截面处所受的弯矩M(x)，将板簧半侧的受力行为以悬臂梁的形式进行分析，用积分法求解各个簧片的末端位移值，然后求解板簧单侧的刚度值，进而计算出整片板簧的总刚度；

第二计算模块，用于根据板簧类型计算板簧的强度。

7.根据权利要求6所述的汽车变截面板簧刚度及强度计算系统，其特征在于，所述第二计算模块具体用于：

对于单片板簧，根据各个截面的所受的弯矩及各截面抗弯截面系数，求解各个截面的强度；

对于多片板簧，根据各个簧片的刚度，计算各个簧片在外载荷作用下，单片所承受的载荷，然后计算各个截面处的弯矩，根据各个截面的弯矩及抗弯截面系数计算强度，板簧的总刚度为各片簧刚度的叠加。

8.根据权利要求6所述的汽车变截面板簧刚度及强度计算系统，其特征在于，所述第一计算模块具体用于采用下式计算各个簧片的末端位移值disp：

M(x)＝F*x