液压减振器非等构叠加阀片的强度校核方法

摘要

本发明涉及液压减振器非等构叠加阀片的强度校核方法，属于减振器技术领域，其特征在于：根据非等构叠加阀片的内半径、外半径、厚度及片数，确定出不等外半径率系数、当量厚度、等效厚度和最大厚度比例系数，并且计算出非等构叠加阀片的最大应力系数；根据最大压力对液压减振器非等构叠加阀片的最大应力进行计算，并且对强度进行校核。通过实例计算与ANSYS仿真验证可知，该液压减振器非等构叠加阀片的最大应力计算及强度校核方法是可靠的，为非等构叠加阀片设计提供了可靠的强度校核方法，可提高液压减振器的设计水平、质量和性能，降低设计及试验费用，在满足特性设计要求前提下，确保叠加阀片应力强度及减振器使用寿命的设计要求。

主权项

液压减振器非等构叠加阀片的强度校核方法，其具体计算步骤如下：(1)确定各非等构叠加阀片的外半径不等率系数η_i:根据液压减振器非等构叠加阀片的外半径r_b1,r_b2,…,r_bn,其中,r_b1>r_b2>…>r_bn,内半径r_a，确定各叠加阀片的外半径不等率η_i,即:η₁＝0,(2)计算减振器各非等构叠加阀片的当量厚度h_ie:根据液压减振器各非等构叠加阀片的厚度h₁,h₂,…,h_n，及步骤(1)中的外半径不等率η_i，计算各非等构叠加阀片的当量厚度h_ie，即:h_1e＝h₁，(3)计算非等构叠加阀片的等效厚度h_E和最大厚度比例系数k_hmax：根据减振器非等构叠加阀片的片数n₁，n₂，…，n_n，及步骤(2)中的各叠加阀片的当量厚度h_1e，h_2e，…，h_ne，计算非等构叠加阀片的等效厚度h_E，即$h_E=\sqrt[3]{n_1{h}_{1e}^3+n_2{h}_{2e}^3+...+n_n{h}_{ne}^3};$根据叠加阀片的等效厚度h_E，和步骤(2)中的最大叠加阀片当量厚度h_emax∈[h_1e，h_2e，…，h_ne]，计算非等构叠加阀片的最大厚度比例系数k_hmax，即k_hmax＝h_emax/h_E；(4)减振器非等构叠加阀片最大应力系数G_σmax计算：根据第1片非等构叠加阀片的内半径r_a，外半径r_b1，弹性模量E和泊松比μ，计算非等构叠加阀片的最大应力系数G_σmax，即：$G_{\sigma max}=\sqrt[2]{K_{Ra}^2+K_{\theta a}^2-K_{Ra}{K}_{\theta a}}$式中，$G_{1a}=3(1-{\mu }^2)(E_1/r_a+2E_2{r}_a\ln r_a+E_2{r}_a+2E_3{r}_a+4r_a^3)/16,$$G_{2a}=3(1-{\mu }^2)(-E_1/r_a^2+2E_2\ln r_a+3E_2+2E_3+12r_a^2)/16;$$E_2=-8r_{b1}^2,E_3=\frac{(A_1{E}_2{B}_2+A_1{B}_4-B_1{E}_2{A}_2-B_1{A}_4)}{B_1{A}_3-A_1{B}_3},E_1=-\frac{A_4+E_2{A}_2+E_3{A}_3}{A_1},$$E_4=-(r_a^4-E_1\ln r_a+E_2{r}_a^2\ln r_a+E_3{r}_a^2),$A₁＝1/r_a，A₂＝2r_a lnr_a+r_a，A₃＝2r_a，B₂＝2(μ+1)lnr_b1+μ+3，B₃＝2(μ+1)，(5)减振器非等构叠加阀片的最大应力σ_max计算及强度校核：根据减振器非等构叠加阀片所受的最大压力p_max，步骤(3)中的等效厚度h_E和最大厚度比例系数k_hmax，及步骤(4)中的最大应力系数G_σmax，对非等构叠加阀片的最大应力σ_max进行计算，即：${\sigma }_{max}=k_{h\max }{G}_{\sigma max}\frac{p_{\max }}{h_E^2};$根据计算得到的非等构叠加阀片的最大应力σ_max，叠加阀片的许用应力[σ]，对减振器非等构叠加阀片的强度进行校核，即当σ_max<[σ]，则减振器非等构叠加阀片满足应力强度要求，当σ_max>[σ]，则减振器非等构叠加阀片不能满足应力强度要求。