高强度两级渐变刚度板簧的挠度特性的仿真计算法的制作方法

技术特征：

1.高强度两级渐变刚度板簧的挠度特性的仿真计算法，其中，板簧采用高强度钢板，各片板簧为以中心穿装孔对称的结构，安装夹紧距的一半为骑马螺栓夹紧距的一半；板簧由主簧和两级副簧构成，通过主簧和两级副簧的初始切线弧高及两级渐变间隙，确保板簧满足接触载荷、渐变刚度和悬架偏频保持不变的要求，即等渐变偏频型高强度两级渐变刚度板簧；根据各片板簧的结构参数，弹性模量，额定载荷，主簧及各级副簧的初始切线弧高，在接触载荷仿真计算的基础上，对高强度两级渐变刚度板簧在不同载荷下的挠度特性进行仿真计算，具体仿真计算步骤如下：

(1)高强度两级渐变刚度板簧的第一级渐变间隙上、下表面的初始曲率半径的仿真计算：

I步骤：主簧末片下表面初始曲率半径R_M0b的计算

根据主簧的初始切线弧高H_gM0，主簧的片数n，主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,…,n，主簧首片的一半夹紧长度L₁，对主簧末片下表面初始曲率半径R_M0b进行仿真计算，即

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

II步骤：第一级副簧首片上表面初始曲率半径R_A10a的仿真计算

根据第一级副簧首片的一半夹紧长度L_A11，第一级副簧的初始切线弧高H_gA10，对第一级副簧首片上表面初始曲率半径R_A10a进行仿真，即

$R_{A10a}=\frac{L_{A11}^2+H_{gA10}^2}{2H_{gA10}};$

(2)高强度两级渐变刚度板簧的第二级渐变间隙上、下表面的初始曲率半径的仿真计算：

A步骤：第一级副簧末片下表面初始曲率半径R_A10b的仿真计算

根据第一级副簧的片数m₁，第一级副簧各片的厚度h_A1j，j＝1,2,…m₁，及步骤(1)的II步骤中仿真计算所得到的R_A10a，对第一级副簧末片下表面初始曲率半径R_A10b进行仿真计算，即

$R_{A10b}=R_{A10a}+\underset{j=1}{\overset{m_1}{\Σ}}{h}_{A1j};$

B步骤：第二级副簧首片上表面初始曲率半径R_A20a的仿真计算

根据第二级副簧首片的一半夹紧长度L_A21，第二级副簧的初始切线弧高H_gA20，对第二级副簧首片上表曲率半径R_A20a进行仿真计算，即

$R_{A20a}=\frac{L_{A21}^2+H_{gA20}^2}{2H_{gA20}};$

(3)高强度两级渐变刚度板簧的第1次开始接触载荷P_k1的仿真计算：

根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧首片的一半夹紧跨长度L₁，主簧的片数n，主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,…,n，步骤(1)的I步骤中仿真计算得到的R_M0b，II步骤中仿真计算得到的R_A10a，对第1次开始接触载荷P_k1进行仿真计算，即

$P_{k1}=\frac{{\mathrm{Ebh}}_{Me}^3(R_{A10a}-R_{M0b})}{6L_1{R}_{M0b}{R}_{A10a}};$

式中，h_Me为主簧根部重叠部分的等效厚度，

(4)高强度两级渐变刚度板簧的第2次开始接触载荷P_k2的仿真计算：

根据高强度两级渐变刚度钢板弹簧的宽度b，弹性模量E；首片主簧的一半夹紧跨长度L₁；第一级副簧的片数m₁，第一级副簧各片的厚度h_A1j，j＝1,2,…,m₁；步骤(2)中仿真计算所得到的R_A10b和R_A20a，步骤(3)中所得到的P_k1和h_Me，对第2次开始P_k2进行仿真计算，即

$P_{k2}=P_{k1}+\frac{{\mathrm{Ebh}}_{MA1e}^3(R_{A20a}-R_{A10b})}{6L_1{R}_{A10b}{R}_{A20a}};$

式中，h_MA1e为主簧和第一级副簧的根部重叠部分的等效厚度，

(5)高强度两级渐变刚度板簧的第2次完全接触载荷P_w2的仿真计算：

根据主簧与第一级副簧的复合夹紧刚度K_MA1，主副簧的总复合夹紧刚度K_MA2，步骤(4)中仿真计算得到的P_k2，对第2次完全接触载荷P_w2进行仿真计算，即

$P_{w2}=P_{k2}\frac{K_{MA2}}{K_{MA1}};$

(6)高强度两级渐变刚度板簧在不同载荷下的挠度特性的仿真计算：

根据主簧的夹紧刚度K_M，主簧与第一级副簧的复合夹紧刚度K_MA1，主副簧的总复合夹紧刚度K_MA2，额定载荷P_N，及步骤(3)～(5)中仿真计算得到的P_k1、P_k2和P_w2，对等渐变偏频两级渐变刚度板簧在不同载荷P下的挠度特性进行仿真计算，即

$f_M=\left\{\begin{array}{cc}\frac{P}{K_M},& 0\≤P\<P_{k1}\\ \frac{P_{k1}}{K_M}+\frac{P_{k1}}{K_M}\ln \left(\frac{P}{P_{k1}}\right),& P_{k1}\≤P\<P_{k2}\\ \frac{P_{k1}}{K_M}+\frac{P_{k1}}{K_M}\ln \left(\frac{P_{k2}}{K_{k1}}\right)+\frac{P_{k2}}{K_{MA1}}\ln \left(\frac{P}{P_{k2}}\right),& P_{k2}\≤P\<P_{w2}\\ \frac{P_{k1}}{K_M}+\frac{P_{k1}}{K_M}\ln \left(\frac{P_{k2}}{P_{k1}}\right)+\frac{P_{k2}}{K_{MA1}}\ln \left(\frac{P_{w2}}{P_{k2}}\right)+\frac{P-P_{w2}}{K_{MA2}},& P_{k2}\≤P\≤P_N\end{array}\right..$