[发明专利]内偏置非同轴式驾驶室稳定杆的扭管应力强度校核方法

摘要

本发明涉及内偏置非同轴式驾驶室稳定杆的扭管应力强度校核方法，属于车辆驾驶室悬置技术领域。本发明根据内偏置非同轴式驾驶室稳定杆系统及扭管的结构参数和材料特性参数，利用扭管弯曲和扭转变形及载荷之间的关系，建立了扭管的弯曲载荷系数，并通过弯曲正应力和扭转剪应力，建立了内偏置非同轴式驾驶室稳定杆的扭管应力强度校核方法。通过实例计算及ANSYS仿真验证可知，该方法可得到准确可靠的内偏置非同轴式驾驶室稳定杆的扭管应力强度计算值，为驾驶室稳定杆系统的设计提供了可靠的应力强度校核计算方法。利用该方法可提高驾驶室稳定杆系统的设计水平、质量和性能，提高车辆的行驶平顺性和安全性；同时，还可降低设计及试验费用。

主权项

1.内偏置非同轴式驾驶室稳定杆的扭管应力强度校核方法，其具体计算步骤如下：(1)计算内偏置扭管的弯曲载荷系数βF：根据扭管的长度LW，泊松比μ，内偏置量T，摆臂长度l1，利用内偏置非同轴式驾驶室稳定杆系统的摆臂和扭管变形位移及载荷之间的关系，对内偏置扭管的弯曲载荷系数βF进行计算，即(2)计算内偏置扭管的最大弯曲正应力σmax：根据稳定杆在摆臂的悬置位置处承受的载荷F，扭管的长度LW，内径d，外径D，及步骤(1)中计算得到的扭管的弯曲载荷系数βF，对内偏置扭管的最大弯曲正应力σmax进行计算，即(3)计算内偏置扭管的最大扭转剪应力τmax：根据稳定杆在摆臂的悬置位置处承受的载荷F，扭管的内径d，外径D，内偏置量T，及摆臂长度l1，对内偏置扭管的最大扭转剪应力τmax进行计算，即(4)计算内偏置扭管的最大复合应力σCmax：根据步骤(2)中计算得到的最大弯曲正应力σmax，步骤(3)中计算得到的最大扭转剪应力τmax，利用第四强度理论，对内偏置扭管的最大复合应力σCmax进行计算，即(5)内偏置非同轴式驾驶室稳定杆的扭管最大复合应力的ANSYS仿真验证：利用ANSYS有限元仿真软件，建立内偏置非同轴式驾驶室稳定杆系统的仿真模型，划分网格，在摆臂的悬置位置处施加一载荷Fs，其大小等于稳定杆在摆臂的悬置位置处承受的载荷F，对稳定杆系统的扭管复合应力进行ANSYS仿真，得到扭管最大复合应力的ANSYS仿真验证值σSmax；将扭管复合应力的ANSYS仿真验证值σSmax，与步骤(4)中所得到的计算值σCmax进行比较，从而对所提供的内偏置非同轴式驾驶室稳定杆的扭管应力强度校核方法及计算值进行验证。