技術(shù)特征：

1.高強度三級漸變剛度板簧最大限位撓度的仿真驗算法，其中，板簧采用高強度鋼板，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；板簧由主簧和三級副簧構(gòu)成，通過主簧和三級副簧初始切線弧高及三級漸變間隙，確保滿足板簧接觸載荷、漸變剛度、懸架偏頻及車輛行駛平順性的設(shè)計要求，即高強度三級漸變剛度板簧；依據(jù)最大限位撓度設(shè)置一限位保護裝置，保護板簧防止因受沖擊而斷裂，提高板簧可靠性和使用壽命；根據(jù)各片板簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)，彈性模量，最大許用應(yīng)力，主簧夾緊剛度及主簧與各級副簧的復(fù)合夾緊剛度，在最大許用載荷仿真計算的基礎(chǔ)上，對高強度三級漸變剛度板簧的最大限位撓度進行仿真驗算，具體仿真驗算步驟如下：

(1)高強度三級漸變剛度板簧的主簧及各級副簧的初始曲率半徑的計算：

I步驟：主簧末片下表面初始曲率半徑R_M0b的計算

根據(jù)主簧的片數(shù)n，主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,…,n，主簧首片的一半夾緊長度L₁，主簧的切線弧高設(shè)計值H_gM0，對主簧末片下表面初始曲率半徑R_M0b進行計算，即

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

II步驟：第一級副簧首片上表面初始曲率半徑R_A10a的計算

根據(jù)第一級副簧首片的一半夾緊長度L_A11，第一級副簧的初始切線弧高H_gA10，對第一級副簧首片上表面初始曲率半徑R_A10a進行計算，即

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

III步驟：第一級副簧末片下表面初始曲率半徑R_A10b的計算

根據(jù)第一級副簧的片數(shù)m₁，第一級副簧各片的厚度h_A1j，j＝1,2,…,m₁，及II步驟中計算得到的R_A10a，對第一級副簧末片下表面初始曲率半徑R_A10b進行計算，即

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

IV步驟：第二級副簧首片上表面初始曲率半徑R_A20a的計算

根據(jù)第二級副簧首片的一半夾緊長度L_A21，第二級副簧的初始切線弧高H_gA20，對第二級副簧首片上表面初始曲率半徑R_A20a進行計算，即

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

V步驟：第二級副簧末片下表面初始曲率半徑R_A20b的計算

根據(jù)第二級副簧的片數(shù)m₂，第二級副簧各片的厚度h_A2k，k＝1,2,…,m₂，及IV步驟中計算得到的R_A20a，對第二級副簧末片下表面初始曲率半徑R_A20b進行計算，即

$R_{A20b}=R_{A20a}+\underset{k=1}{\overset{m_2}{\Σ}}{h}_{A2k};$

VI步驟：第三級副簧首片上表面初始曲率半徑R_A30a的計算

根據(jù)第三級副簧首片的一半夾緊長度L_A31，第三級副簧的初始切線弧高H_gA30，確定第三級副簧首片上表面的曲率半徑R_A30a，即

$R_{A30a}=\frac{L_{A31}^2+H_{gA30}^2}{2H_{gA30}};$

(2)高強度三級漸變剛度板簧的各次接觸載荷的仿真計算：

A步驟：主簧及其與各級副簧的根部重疊部分的等效厚度的計算

根據(jù)主簧的片數(shù)n,主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,…,n；第一級副簧的片數(shù)n₁，第一級副簧各片的厚度h_A1j，j＝1,2,…,n₁；第二級副簧的片數(shù)n₂,第二級副簧各片的厚度h_A2k，k＝1,2,…,n₂；

第三級副簧的片數(shù)n₃，第三級副簧各片的厚度h_A3l，l＝1,2,…,n₃；對主簧根部重疊部分等效厚度h_Me及主簧與各級副簧的根部重疊部分等效厚度h_MA1e，h_MA2e和h_MA3進行計算，即：

$h_{Me}=\sqrt[3]{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{h}_i^3};$

$h_{MA1e}=\sqrt[3]{h_{Me}^3+\underset{j=1}{\overset{n_1}{\Σ}}{h}_{A1j}^3};$

$h_{MA2e}=\sqrt[3]{h_{MA1e}^3+\underset{k=1}{\overset{n_2}{\Σ}}{h}_{A2k}^3};$

$h_{MA3e}=\sqrt[3]{h_{MA2e}^3+\underset{l=1}{\overset{n_3}{\Σ}}{h}_{A3l}^3};$

B步驟：第1次開始接觸載荷P_k1的仿真計算

根據(jù)高強度三級漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；主簧首片的一半夾緊跨長度L₁，主簧的片數(shù)n，主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,…,n，步驟(1)中計算得到的R_M0b和R_A10a，A步驟中計算得到的h_Me，對第1次開始接觸載荷P_k1進行驗算，即

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

C步驟：第2次開始接觸載荷P_k2的仿真計算

根據(jù)高強度三級漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；主簧的片數(shù)n，主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,…,n，主簧首片的一半夾緊跨長度L₁；第一級副簧的片數(shù)n₁，第一級副簧各片的厚度h_A1j，j＝1,2,…,n₁；步驟(1)中計算所得到的R_A10b和R_A20a，A步驟中計算得到h_MA1e，及B步驟中仿真計算得到的P_k1，對第2次開始P_k2進行仿真計算，即

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

D步驟：第3次開始接觸載荷P_k3的仿真計算

根據(jù)高強度三級漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；主簧首片的一半夾緊跨長度L₁，步驟(1)中計算得到的R_A20b和R_A30a，A步驟中計算得到的h_MA2e，及C步驟中仿真計算得到的P_k2，對第3次開始P_k3進行仿真計算，即

$P_{k3}=P_{k2}+\frac{{\mathrm{Ebh}}_{MA2e}^3(R_{A30a}-R_{A20b})}{6L_1{R}_{A20b}{R}_{A30a}};$

E步驟：第3次完全接觸載荷P_w3的仿真計算

根據(jù)主簧與第一級副簧和第二級副簧的復(fù)合夾緊剛度K_MA2，主副簧的復(fù)合夾緊剛度K_MA3，及D步驟中仿真計算得到的P_k3，對高強度三級漸變剛度板簧的第3次完全接觸P_w3進行仿真計算，即

$P_{w3}=P_{k3}\frac{K_{MA3}}{K_{MA2}};$

(3)高強度三級漸變剛度板簧的最大許用載荷P_max的仿真計算：

i步驟：主簧最大厚度板簧的厚度h_max確定

根據(jù)主簧的片數(shù)n,主簧各片的厚度h_i，確定主簧最大厚度板簧的厚度h_max，即

h_max＝max(h_i),i＝1,2,…n；

ii步驟：高強度三級漸變剛度板簧的最大許用載荷P_max的仿真計算

根據(jù)高強度三級漸變剛度板簧的寬度b，最大許用應(yīng)力[σ]；主簧首片的一半夾緊長度L₁，步驟(2)中計算得到的h_Me，h_MA1e，h_MA2e和h_MA3e，及仿真計算得到的P_k1，P_k2和P_k3，i步驟中所確定的厚度h_max，對高強度三級漸變剛度板簧的最大許用載荷P_max進行仿真計算，即

$P_{max}=h_{Me3e}^3\[\frac{b\[\mathrm{\σ}\]}{3L_1{h}_{max}}-\frac{P_{k1}}{h_{Me}^3}-\frac{P_{k2}-P_{k1}}{h_{MA1e}^3}-\frac{P_{k3}-P_{k2}}{h_{MA2e}^3}\]+P_{k3};$

(4)高強度三級漸變剛度板簧的最大限位撓度f_Mmax的仿真驗算：

根據(jù)主簧夾緊剛度K_M，及主簧與各級副簧的復(fù)合夾緊剛度K_MA1、K_MA2和K_MA3，步驟(2)中仿真計算得到的P_k1、P_k2、P_k3和P_w3；步驟(3)中仿真計算得到的P_max，對高強度三級漸變剛度板簧的最大限位撓度f_Mmax進行仿真驗證，即

$f_{Mmax}=\frac{P_{k1}}{K_M}+\frac{P_{k1}}{K_M}ln\left(\frac{P_{k2}}{P_{k1}}\right)+\frac{P_{k2}}{K_{MA1}}ln\left(\frac{P_{k3}}{P_{k2}}\right)+\frac{P_{k3}}{K_{MA2}}ln\left(\frac{P_{w3}}{P_{k3}}\right)+\frac{P_{max}-P_{w3}}{K_{MA3}}.$