技術(shù)特征：

1.高強(qiáng)度一級漸變剛度板簧接觸載荷的仿真計(jì)算法，其中，板簧采用高強(qiáng)度鋼板，各片板簧為以中心穿裝孔對稱的結(jié)構(gòu)，安裝夾緊距的一半為騎馬螺栓夾緊距的一半；通過主簧和副簧的初始切線弧高及漸變間隙，確保滿足板簧接觸載荷、漸變剛度及懸架在漸變載荷下的偏頻保持不變的設(shè)計(jì)要求，即等偏頻型一級漸變剛度板簧懸架；根據(jù)所設(shè)計(jì)板簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)、主簧和副簧的初始切線弧高、額定載荷及在額定載荷下的剩余弧高，對高強(qiáng)度一級漸變剛度板簧的開始接觸載荷和完全接觸載荷進(jìn)行仿真計(jì)算，具體仿真計(jì)算步驟如下：

(1)高強(qiáng)度一級漸變剛度板簧的主簧夾緊剛度和主副簧復(fù)合夾緊剛度的仿真計(jì)算：

I步驟：不同片數(shù)重疊段的等效厚度計(jì)算

根據(jù)主簧片數(shù)n，各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…,n；副簧片數(shù)m,各片副簧的厚度h_Aj，j＝1,2,…,m；主副簧的總片數(shù)N＝n+m，對高強(qiáng)度一級漸變剛度板簧的各不同片數(shù)k重疊段的等效厚度h_ke進(jìn)行計(jì)算，k＝1,2,...,N，即

$h_{ke}=\left\{\begin{array}{cc}\sqrt[3]{\underset{i=1}{\overset{k}{\Σ}}{h}_i^3},& 1\≤k\≤n\\ \sqrt[3]{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{h}_i^3+\underset{j=1}{\overset{k-n}{\Σ}}{h}_{Aj}^3},& 1+n\≤k\≤N\end{array}\right.;$

其中，主簧根部重疊部分的等效厚度

II步驟：主簧夾緊剛度K_M的仿真計(jì)算

根據(jù)高強(qiáng)度一級漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；主簧片數(shù)n，各片主簧的一半夾緊長度L_i，及I步驟中計(jì)算得到的h_ke，k＝i＝1,2,…,n，對主簧夾緊剛度K_M進(jìn)行仿真計(jì)算，即

$K_M=\frac{bE}{2\[\frac{{(L_1-L_2)}^3}{h_{1e}^3}+\underset{k=2}{\overset{n-1}{\Σ}}\frac{{(L_1-L_{k+1})}^3-{(L_1-L_k)}^3}{h_{ke}^3}+\frac{L_1^3-{(L_1-L_n)}^3}{h_{ne}^3}\]};$

III步驟：主副簧復(fù)合夾緊剛度K_MA的仿真計(jì)算

根據(jù)高強(qiáng)度一級漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；主簧片數(shù)n，各片主簧的一半夾緊長度L_i，i＝1,2,…,n；副簧片數(shù)m，各片副簧的一半夾緊長度L_Aj＝L_n+j，j＝1,2,…,m；主副簧總片數(shù)N＝n+m,及I步驟中計(jì)算得到的h_ke，k＝1,2,...,N；對主副簧復(fù)合夾緊剛度K_MA進(jìn)行仿真計(jì)算，即

$K_{MA}=\frac{bE}{2\[\frac{{(L_1-L_2)}^3}{h_{1e}^3}+\underset{k=2}{\overset{N-1}{\Σ}}\frac{{(L_1-L_{k+1})}^3-{(L_1-L_k)}^3}{h_{ke}^3}+\frac{L_1^3-{(L_1-L_N)}^3}{h_{Ne}^3}\]};$

(2)高強(qiáng)度一級漸變剛度板簧的開始接觸載荷P_k的仿真計(jì)算：

A步驟：末片主簧下表面初始曲率半徑R_M0b的仿真計(jì)算

根據(jù)主簧片數(shù)n，各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…,n，首片主簧的一半夾緊長度L₁，主簧初始切線弧高H_gM0，對末片主簧下表面初始曲率半徑R_M0b進(jìn)行仿真計(jì)算，即

$R_{M0b}=\frac{L_1^2+H_{gM0}^2}{2H_{gM0}}+\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{h}_i;$

B步驟：首片副簧上表面初始曲率半徑R_A0a的仿真計(jì)算

根據(jù)首片副簧的一半夾緊長度L_A1，副簧初始切線弧高H_gA0，對首片副簧上表面曲率半徑R_A0a進(jìn)行仿真計(jì)算，即

$R_{A0a}=\frac{L_{A1}^2+H_{gA0}^2}{2H_{gA0}};$

C步驟：漸變剛度板簧的開始接觸載荷P_k的仿真計(jì)算

根據(jù)高強(qiáng)度一級漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；首片主簧的一半夾緊長度L₁，步驟(1)中計(jì)算得到的h_Me，A步驟中仿真計(jì)算得到的R_M0b，B步驟中仿真計(jì)算所得到的R_A0a，對高強(qiáng)度漸變剛度板簧的開始接觸載荷P_k進(jìn)行仿真計(jì)算，即

$P_k=\frac{{\mathrm{Ebh}}_{Me}^3(R_{A0a}-R_{M0b})}{6L_1{R}_{M0b}{R}_{A0a}};$

(3)高強(qiáng)度一級漸變剛度板簧在額定載荷下?lián)隙萬_MN的確定:

根據(jù)主簧初始切線弧高H_gM0，及在額定載荷下的剩余切線弧高H_gMsy，確定高強(qiáng)度一級漸變剛度板簧在額定載荷P_N下的撓度f_MN，即

f_MN＝H_gM0-H_gMsy；

(4)高強(qiáng)度一級漸變剛度板簧的完全接觸載荷P_w的仿真計(jì)算：

根據(jù)額定載荷P_N，步驟(1)中仿真計(jì)算得到的K_M和K_MA，步驟(2)中仿真計(jì)算所得到的P_k，步驟(3)中所確定的f_MN，以完全接觸載荷P_w為待求參數(shù)，建立高強(qiáng)度一級漸變剛度板簧的完全接觸載荷P_w仿真計(jì)算數(shù)學(xué)模型，即

$\frac{P_k}{K_M}+\frac{P_k}{K_M}ln\left(\frac{P_w}{P_k}\right)+\frac{P_N-P_w}{K_{MA}}-f_{MN}=0;$

利用Matlab計(jì)算程序，求解上述關(guān)于完全接觸載荷P_w的數(shù)學(xué)模型，便可得到高強(qiáng)度一級漸變剛度板簧的完全接觸載荷P_w。