发明名称 减振器等构环形叠加阀片径向应力的计算方法
摘要 本发明涉及减振器等构环形叠加阀片径向应力的计算方法,属于减振器技术领域。对于等构环形叠加阀片的径向应力,先前一直没有精确的计算方法,大都是利用ANSYS进行数值仿真计算,很难满足减振器设计及叠加阀片应力强度计算的要求。本发明其特征在于:对于材料特性相同、内圆半径和外圆半径相等的等构环形叠加阀片,可根据叠加阀片的厚度和片数及所受压力,对各叠加阀片在任意半径位置处的径向应力进行精确计算。通过ANSYS仿真验证结果可知,该减振器等构环形叠加阀片径向应力的计算方法是精确的,为实际叠加阀片设计及应力强度计算,提供了可靠的等构环形叠加阀片径向应力的计算方法。
申请公布号 CN103177157A 申请公布日期 2013.06.26
申请号 CN201310073461.7 申请日期 2013.03.08
申请人 山东理工大学 发明人 周长城;宋群;提艳
分类号 G06F17/50(2006.01)I 主分类号 G06F17/50(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 1. 减振器等构环形叠加阀片径向应力的计算方法,其具体步骤如下:(1)确定等构环形叠加阀片的等效厚度<i>h</i><sub>e</sub>:对于材料特性相同、内圆半径<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="15" he="24" />和外圆半径<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="15" he="24" />相等的环形叠加阀片,根据叠加阀片各片的厚度和片数(<i>h</i><sub>1</sub>,<i>n</i><sub>1</sub>;<i>h</i><sub>2</sub>,<i>n</i><sub>2</sub>;…;<i>h</i><sub><i>n</i></sub>,<i>n</i><sub>n</sub>),确定减振器等构环形叠加阀片的等效厚度<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="17" he="21" />为:<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="162" he="27" />;(2)确定等构环形叠加阀片的厚度比例系数<i>k</i><sub><i>hi</i></sub>:对于材料特性相同、内圆半径<img file="946583DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="15" he="24" />和外圆半径<img file="23605DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="15" he="24" />相等的环形叠加阀片,根据叠加阀片各片的厚度和片数(<i>h</i><sub>1</sub>,<i>n</i><sub>1</sub>;<i>h</i><sub>2</sub>,<i>n</i><sub>2</sub>;…;<i>h</i><sub><i>n</i></sub>,<i>n</i><sub>n</sub>)及步骤(1)中的<img file="642805DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="17" he="21" />,确定减振器等构环形叠加阀片中的各单片不同厚度叠加阀片<i>h</i><sub>1</sub>,<i>h</i><sub>2</sub>…,<i>h</i><sub><i>n</i></sub>的比例系数<i>k</i><sub>h<i>i</i></sub>分别为:<i>k</i><sub><i>h</i></sub>1<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="35" he="47" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="57" he="47" />,…,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="57" he="47" />;(3)计算等构环形叠加阀片在任意半径<i>r</i>的径向应力系数<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="27" he="25" />:根据减振器环形弹性阀片的内圆半径<img file="34472DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="15" he="24" />,外圆半径<img file="498951DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="15" he="24" />,泊松比<i>μ</i>,计算叠加阀片在任意半径<i>r</i>(<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE018.GIF" wi="59" he="23" />)处的径向应力系数<img file="698989DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="27" he="25" />为:<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="119" he="47" />;式中,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE022.GIF" wi="353" he="27" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE024.GIF" wi="368" he="27" />;<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE026.GIF" wi="244" he="47" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE028.GIF" wi="159" he="47" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE030.GIF" wi="269" he="27" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE032.GIF" wi="49" he="47" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE034.GIF" wi="125" he="25" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE036.GIF" wi="55" he="25" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE038.GIF" wi="57" he="25" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE040.GIF" wi="80" he="47" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE042.GIF" wi="163" he="25" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE044.GIF" wi="87" he="25" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE046.GIF" wi="102" he="27" />;其中,当半径<i>r</i>为内圆半径<img file="803604DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="15" he="24" />时,<img file="354671DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="27" he="25" />就是叠加阀片在内圆半径处的径向应力系数,即:<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE048.GIF" wi="124" he="47" />;(4)计算各叠加阀片在任意半径<i>r</i>位置的阀片径向应力<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE050.GIF" wi="27" he="27" />及最大径向应力<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE052.GIF" wi="41" he="27" />:<sub></sub>根据等构环形叠加阀片所受压力<i>p</i>,步骤(2)中的<i>k</i><sub><i>h</i>1</sub>,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE054.GIF" wi="23" he="25" />,…,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE056.GIF" wi="23" he="25" />,及步骤(3)中的<img file="481896DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="27" he="25" />和<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE058.GIF" wi="31" he="27" />,对厚度为<i>h</i><sub>1</sub>,<i>h</i><sub>2</sub>…,<i>h</i><sub><i>n</i></sub>的各叠加阀片在半径<i>r</i>处的径向应力<img file="536440DEST_PATH_IMAGE050.GIF" wi="27" he="27" />及在内圆半径<img file="231863DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="15" he="24" />处的最大径向应力<img file="4647DEST_PATH_IMAGE052.GIF" wi="41" he="27" />分别计算,即:<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE060.GIF" wi="99" he="47" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE062.GIF" wi="103" he="47" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE064.GIF" wi="100" he="47" />,…,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE066.GIF" wi="103" he="47" />;<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE068.GIF" wi="116" he="43" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE070.GIF" wi="119" he="43" />,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE072.GIF" wi="119" he="47" />,…,<img file="2013100734617100001DEST_PATH_IMAGE074.GIF" wi="119" he="47" />。
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