基于橡膠襯套徑向變形的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)剛度的計(jì)算方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及基于橡膠襯套徑向變形的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)剛度的計(jì)算方法，屬于車(chē)輛懸架【技術(shù)領(lǐng)域】。該發(fā)明其特征在于：首先根據(jù)穩(wěn)定桿、橡膠襯套的結(jié)構(gòu)和材料特性及安裝位置參數(shù)，分別對(duì)橡膠襯套的徑向線剛度Kx和穩(wěn)定桿端點(diǎn)處的垂向變形系數(shù)Gw進(jìn)行解析計(jì)算；然后，根據(jù)穩(wěn)定桿和橡膠襯套的結(jié)構(gòu)參數(shù)及安裝位置，及計(jì)算所得到的Kx和Gw，便可對(duì)基于橡膠襯套徑向變形的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)剛度Kwle的進(jìn)行解析計(jì)算。通過(guò)ANSYS仿真驗(yàn)證可知，該計(jì)算方法是精確、可靠的，利用該方法可提高車(chē)輛懸架穩(wěn)定桿系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量，降低設(shè)計(jì)及試驗(yàn)費(fèi)用，并且為穩(wěn)定桿CAD軟件的開(kāi)發(fā)提供了可靠的剛度計(jì)算方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于橡膠襯套徑向變形的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)剛度的計(jì)算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車(chē)輛懸架，特別是基于橡膠襯套徑向變形的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)剛度的計(jì)算方法。

【背景技術(shù)】
[0002]橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)是車(chē)輛懸架系統(tǒng)中的重要零部件之一。它不僅可以防止車(chē)輛在轉(zhuǎn)向行駛時(shí)車(chē)身發(fā)生過(guò)大的側(cè)傾，還直接影響車(chē)輛的操縱穩(wěn)定性和行駛安全性。目前國(guó)內(nèi)、外，由于受橡膠襯套徑向變形解析計(jì)算的制約，未能給出基于橡膠襯套徑向變形的穩(wěn)定桿系統(tǒng)總剛度進(jìn)行精確的解析計(jì)算方法，只能采用傳統(tǒng)逐段積分法對(duì)在不考慮橡膠襯套情況下的橫向穩(wěn)定桿自身剛度進(jìn)行計(jì)算，且由于穩(wěn)定桿結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存有過(guò)渡圓弧部分，在實(shí)際穩(wěn)定桿剛度計(jì)算過(guò)程中被忽略。目前，國(guó)內(nèi)、外大多數(shù)都是利用ANSYS有限元軟件，通過(guò)建模進(jìn)行數(shù)值仿真，盡管能夠得到比較可靠的變形及剛度仿真數(shù)值，但是利用有限元仿真軟件，只能對(duì)給定結(jié)構(gòu)和載荷下的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)的變形及剛度進(jìn)行仿真驗(yàn)證，不能提供可靠的解析計(jì)算式，因此，無(wú)法滿(mǎn)足穩(wěn)定桿計(jì)算機(jī)CAD設(shè)計(jì)的要求。隨著車(chē)輛行業(yè)的快速發(fā)展及車(chē)輛行駛的速度不斷提高，對(duì)穩(wěn)定桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，許多車(chē)輛制造企業(yè)迫切需要穩(wěn)定桿現(xiàn)代化CAD設(shè)計(jì)及剛度分析計(jì)算軟件。因此，必須建立一種精確、可靠的基于橡膠襯套徑向變形的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)剛度的計(jì)算方法，以滿(mǎn)足穩(wěn)定桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、可靠的基于橡膠襯套徑向變形的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)剛度的計(jì)算方法，其計(jì)算流程圖如圖1所示，橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的基于橡膠襯套徑向變形的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)剛度的計(jì)算方法，其特征在于采用以下步驟:
[0005](I)橡膠襯套的徑向線剛度Kx的計(jì)算:
[0006]根據(jù)橡膠襯套的內(nèi)圓半徑ra，外圓半徑rb，軸向長(zhǎng)度L，彈性模量Ex，泊松比μ χ，對(duì)橡膠襯套的徑向線剛度進(jìn)行計(jì)算，即:

【權(quán)利要求】
1.基于橡膠襯套徑向變形的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)剛度的計(jì)算方法，其具體計(jì)算步驟如下: (1)橡膠襯套的徑向線剛度Kx的計(jì)算: 根據(jù)橡膠襯套的內(nèi)圓半徑ra，外圓半徑rb，軸向長(zhǎng)度L，彈性模量Ex，泊松比μ χ，對(duì)橡膠襯套的徑向線剛度進(jìn)行計(jì)算，即:
(2)橫向穩(wěn)定桿端點(diǎn)垂向位移的變形系數(shù)Gw的計(jì)算: 根據(jù)橫向穩(wěn)定桿的總長(zhǎng)度1。，臂長(zhǎng)I1，過(guò)渡圓弧半徑R及圓心角Θ，材料彈性模量E，泊松比μ，及橫向穩(wěn)定桿中間兩個(gè)橡膠襯套的安裝距離Itl,對(duì)橫向穩(wěn)定桿在端點(diǎn)處的垂向位移的變形系數(shù)Gw進(jìn)行計(jì)算，SP:

.(3)基于橡膠襯套徑向變形的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)剛度Kwle的計(jì)算: 根據(jù)穩(wěn)定桿直徑d，總長(zhǎng)度1。，及兩橡膠襯套之間的安裝間距1。，步驟(1)中所得到的橡膠襯套的徑向線剛度Kx，及步驟(2)中所得到的橫向穩(wěn)定桿在端點(diǎn)處的垂向位移的變形系數(shù)Gw，對(duì)基于橡膠襯套徑向變形的橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)剛度Kwle進(jìn)行計(jì)算，即:
根據(jù)橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)剛度Kwle及端點(diǎn)處的受力F，可對(duì)橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)在端點(diǎn)處的總變形4進(jìn)行計(jì)算，即:
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104200123SQ201410486587
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】周長(zhǎng)城, 提艷, 張?jiān)粕? 宋群, 程正午, 潘禮軍 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)