本發(fā)明涉及車(chē)輛懸架鋼板彈簧，特別是兩級(jí)主簧式非偏頻式漸變剛度板簧剛度特性的仿真計(jì)算法。

背景技術(shù)：

為了進(jìn)一步提高車(chē)輛在半載情況下的行駛平順性，可采用兩級(jí)主簧式漸變剛度板簧，即將原一級(jí)漸變剛度板簧的主簧拆分為兩級(jí)主簧；同時(shí)，為了確保主簧的應(yīng)力強(qiáng)度，通常通過(guò)第一級(jí)主簧、第二級(jí)主簧和副簧的初始切線弧高及兩級(jí)漸變間隙，使第二級(jí)主簧和副簧適當(dāng)提前承擔(dān)載荷，即給次接觸載荷適當(dāng)提前，從而降低第一級(jí)主簧的應(yīng)力，即采用兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧懸架，其中，板簧的夾緊剛度特性不僅與各片板簧的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與各次接觸載荷有關(guān)，并且影響懸架偏頻特性及車(chē)輛行駛平順性和安全性。然而，由于受兩級(jí)主簧式非等偏頻漸變剛度板簧的各級(jí)板簧夾緊剛度和漸變剛度計(jì)算及接觸載荷的仿真計(jì)算的制約，先前一直未能給出兩級(jí)主簧式非偏頻式漸變剛度板簧剛度特性的仿真計(jì)算法，因此，不能滿足車(chē)輛行業(yè)快速發(fā)展及懸架彈簧現(xiàn)代化CAD設(shè)計(jì)要求。隨著車(chē)輛行駛速度及其對(duì)平順性要求的不斷提高，對(duì)漸變剛度板簧懸架提出了更高要求，因此，必須建立一種精確、可靠的兩級(jí)主簧式非偏頻式漸變剛度板簧剛度特性的仿真計(jì)算法，為兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的特性仿真及CAD軟件開(kāi)發(fā)奠定可靠的技術(shù)基礎(chǔ)，滿足車(chē)輛行業(yè)快速發(fā)展、車(chē)輛行駛平順性及對(duì)漸變剛度板簧的設(shè)計(jì)要求，提高兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的設(shè)計(jì)水平、產(chǎn)品質(zhì)量和性能、懸架可靠性及車(chē)輛行駛平順性；同時(shí)，降低設(shè)計(jì)及試驗(yàn)費(fèi)用，加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種簡(jiǎn)便、可靠的兩級(jí)主簧式非偏頻式漸變剛度板簧剛度特性的仿真計(jì)算法，仿真驗(yàn)算流程如圖1所示。兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的一半對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，是由第一級(jí)主簧1、第二級(jí)主簧2和副簧3組成。采用兩級(jí)主簧，并通過(guò)第一級(jí)主簧1、第二級(jí)主簧2和副簧的初始切線弧高H_gM10、H_gM20和H_gA0，在第一級(jí)主簧1與第二級(jí)主簧2和第二級(jí)主簧2與副簧3之間設(shè)有兩級(jí)漸變間隙δ_M12和δ_MA，以提高半載情況下的車(chē)輛行駛平順性。為了確保滿足第一級(jí)主簧1應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求，第二級(jí)主簧2和副簧3適當(dāng)提前承擔(dān)載荷，懸架漸變載荷偏頻不相等，即將板簧設(shè)計(jì)為非等偏頻型漸變剛度板簧。板簧的一半跨度等于第一級(jí)主簧首片的一半作用長(zhǎng)度L_11T，騎馬螺栓夾緊距的一半為L(zhǎng)₀，寬度為b，彈性模量為E。第一級(jí)主簧1的片數(shù)為n₁，各片一級(jí)主簧的厚度為h_1i，一半作用長(zhǎng)度為L(zhǎng)_1iT，一半夾緊長(zhǎng)度L_1i＝L_i＝L_iT-L₀/2，i＝1,2,…,n₁。第二級(jí)主簧2的片數(shù)為n₂，各片二級(jí)主簧的厚度為h_2j，一半作用長(zhǎng)度為L(zhǎng)_2jT，一半夾緊長(zhǎng)度L_2j＝L_n1+j＝L_2jT-L₀/2，j＝1,2,…,n₂。第一級(jí)和第二級(jí)主簧的片數(shù)之和n＝n₁+n₂。副簧3的片數(shù)為m，各片副簧的厚度為h_Ak，一半作用長(zhǎng)度為L(zhǎng)_AkT，一半夾緊長(zhǎng)度L_Ak＝L_n+k＝L_AkT-L₀/2，k＝1,2,…,m。主副簧的總片數(shù)N＝n₁+n₂+m。板簧的夾緊剛度特性不僅與各片板簧的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與各次接觸載荷有關(guān)，并且影響懸架偏頻特性及車(chē)輛行駛平順性和安全性。根據(jù)各片第一級(jí)和第二級(jí)主簧及副簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)，彈性模量，騎馬螺栓夾緊距，初始切線弧高，在各次接觸載荷、夾緊剛度和漸變剛度的仿真計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧在不同載荷下的夾緊剛度特性進(jìn)行仿真計(jì)算。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的兩級(jí)主簧式非偏頻式漸變剛度板簧剛度特性的仿真計(jì)算法，其特征在于采用以下仿真計(jì)算步驟：

(1)兩級(jí)主簧式非等偏頻漸變剛度板簧的不同片數(shù)重疊段的等效厚度進(jìn)行計(jì)算：

根據(jù)第一級(jí)主簧片數(shù)n₁,第一級(jí)主簧各片的厚度h_1i，i＝1,2,…,n₁；第二級(jí)主簧片數(shù)n₂，第二級(jí)主簧各片的厚度h_2j，j＝1,2,…,n₂；副簧片數(shù)m，副簧各片的厚度h_Ak，k＝1,2,…,m；第一級(jí)與第二級(jí)主簧的片數(shù)之和n＝n₁+n₂，主副簧的總片數(shù)N＝n₁+n₂+m，對(duì)兩級(jí)主簧式非等偏頻漸變剛度板簧的不同片數(shù)l重疊段的等效厚度h_le進(jìn)行計(jì)算，l＝1,2,…,N,即

其中，第一級(jí)主簧的根部重疊部分的等效厚度第一級(jí)主簧與第二級(jí)主簧的根部重疊部分的等效厚度h_M2e＝h_ne，主副簧的根部重疊部分的總等效厚度h_MAe＝h_Ne；

(2)兩級(jí)主簧式非等偏頻漸變剛度板簧的各級(jí)板簧初始曲率半徑的計(jì)算：

I步驟：第一級(jí)主簧末片下表面初始曲率半徑R_M10b計(jì)算

根據(jù)第一級(jí)主簧片數(shù)n₁，第一級(jí)主簧各片的厚度h_1i，i＝1,2,…,n₁；第一級(jí)主簧首片的一半夾緊長(zhǎng)度L₁₁，第一級(jí)主簧的初始切線弧高H_gM10，對(duì)第一級(jí)主簧末片下表面初始曲率半徑R_M10b進(jìn)行計(jì)算，即

II步驟：第二級(jí)主簧首片上表面初始曲率半徑R_M20a計(jì)算

根據(jù)第二級(jí)主簧首片的一半夾緊長(zhǎng)度L₂₁，第二級(jí)主簧的初始切線弧高H_gM20，對(duì)第二級(jí)主簧末片上表面初始曲率半徑R_M20a進(jìn)行計(jì)算，即

III步驟：第二級(jí)主簧末片下表面初始曲率半徑R_M20b計(jì)算

根據(jù)第二級(jí)主簧片數(shù)n₂，第二級(jí)主簧各片的厚度h_2j，j＝1,2,…,n₂；II步驟中計(jì)算得到的R_M20a，對(duì)第二級(jí)主簧末片下表面初始曲率半徑R_M20b進(jìn)行計(jì)算，即

IV步驟：副簧首片上表面初始曲率半徑R_A0a計(jì)算

根據(jù)副簧首片的一半夾緊長(zhǎng)度L_A1，副簧的初始切線弧高H_gA0，對(duì)副簧末片上表面初始曲率半徑R_A0a進(jìn)行計(jì)算，即

(3)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的各次接觸載荷P_k1、P_k2、P_w2的仿真計(jì)算：

A步驟：第1次開(kāi)始接觸載荷P_k1的仿真計(jì)算

根據(jù)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；第一級(jí)主簧片數(shù)n₁，第一級(jí)主簧各片的厚度h_1i，i＝1,2,…,n₁，第一級(jí)主簧首片的一半夾緊跨長(zhǎng)度L₁₁，步驟(1)中計(jì)算得到的h_M1e，步驟(2)中計(jì)算得到的R_M10b和R_M20a，對(duì)第1次開(kāi)始接觸載荷P_k1進(jìn)行仿真計(jì)算，即

B步驟：第2次開(kāi)始接觸載荷P_k2的仿真計(jì)算

根據(jù)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；第一級(jí)主簧首片的一半夾緊跨長(zhǎng)度L₁₁；第二級(jí)主簧片數(shù)n₂，第二級(jí)主簧各片的厚度h_2j，j＝1,2,…,n₂；步驟(1)中計(jì)算得到的h_M2e，步驟(2)中計(jì)算得到的R_M20b和R_A0a，及A步驟中仿真計(jì)算得到的P_k1，對(duì)第2次開(kāi)始接觸載荷P_k2進(jìn)行仿真計(jì)算，即

C步驟：第2次完全接觸載荷P_w2的仿真計(jì)算

根據(jù)A步驟中仿真計(jì)算得到的P_k1，B步驟中仿真計(jì)算得到的P_k2，對(duì)第2次完全接觸載荷P_w2進(jìn)行驗(yàn)算，即

(4)兩級(jí)主簧的漸變剛度板簧的各級(jí)夾緊剛度的仿真計(jì)算：

a步驟：第一級(jí)主簧夾緊剛度K_M1的仿真計(jì)算：

根據(jù)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；第一級(jí)主簧片數(shù)n₁,第一級(jí)主簧各片主簧的一半夾緊長(zhǎng)度L_1i＝L_i，i＝1,2,…,n₁，及步驟(1)中計(jì)算得到的h_le，l＝i＝1,2,…,n₁，對(duì)第一級(jí)主簧夾緊剛度K_M1進(jìn)行仿真計(jì)算，即

b步驟：第一級(jí)主簧與第二級(jí)主簧的復(fù)合夾緊剛度K_M2的仿真計(jì)算：

根據(jù)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；第一級(jí)主簧片數(shù)n₁，第一級(jí)主簧各片的一半夾緊長(zhǎng)度L_1i＝L_i，i＝1,2,…,n₁；第二級(jí)主簧片數(shù)n₂,第二級(jí)主簧各片的一半夾緊長(zhǎng)度L_2j＝L_n1+j，j＝1,2,…,n₂；第一級(jí)主簧和第二主簧的總片數(shù)n＝n₁+n₂，及步驟(1)中計(jì)算得到的h_le，l＝1,2,…,n，對(duì)第一級(jí)主簧與第二級(jí)主簧的復(fù)合夾緊剛度K_M2進(jìn)行仿真計(jì)算，即

c步驟：主副簧總復(fù)合夾緊剛度K_MA的仿真計(jì)算：

根據(jù)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；第一級(jí)主簧的片數(shù)n₁，第一級(jí)主簧各片的一半夾緊長(zhǎng)度L_1i＝L_i，i＝1,2,…,n₁；第二級(jí)主簧的片數(shù)n₂，第二級(jí)主簧各片的一半夾緊長(zhǎng)度L_2j＝L_n1+j，j＝1,2,…,n₂；副簧片數(shù)m；副簧各片的一半夾緊長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)_A1＝L_n+k，k＝1,2,…,m，主副簧的總片數(shù)N＝n₁+n₂+m；及步驟(1)中計(jì)算得到的h_le，l＝1,2,…,N，對(duì)主副簧的總夾緊復(fù)合剛度K_MA進(jìn)行仿真計(jì)算，即，即

(5)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的漸變夾緊剛度的仿真計(jì)算：

i步驟：第一級(jí)漸變夾緊剛度K_kwP1的仿真計(jì)算

根據(jù)步驟(3)中仿真計(jì)算得到的P_k1和P_k2，步驟(4)中仿真計(jì)算得到的K_M1和K_M2；對(duì)載荷P在[P_k1,P_k2]范圍內(nèi)的第一級(jí)漸變夾緊剛度K_kwP1進(jìn)行仿真計(jì)算，即

ii步驟：第二級(jí)漸變夾緊剛度K_kwP2的仿真計(jì)算

根據(jù)步驟(3)中仿真計(jì)算得到的P_k2和P_w2，步驟(4)中仿真計(jì)算得到的K_M2和K_MA；對(duì)載荷P在[P_k2,P_w2]范圍內(nèi)的第二級(jí)漸變夾緊剛度K_kwP2進(jìn)行仿真計(jì)算，即

(6)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的夾緊剛度特性的仿真計(jì)算：

根據(jù)步驟(3)中仿真計(jì)算得到的P_k1、P_k2和P_w2；步驟(4)中仿真計(jì)算得到的K_M1、K_M2和K_MA，及步驟(5)驟中仿真計(jì)算得到的K_kwP1和K_kwP2，對(duì)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧在不同載荷下的夾緊剛度特性進(jìn)行仿真計(jì)算，即

本發(fā)明比現(xiàn)有技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)

由于受兩級(jí)主簧式非等偏頻漸變剛度板簧的各級(jí)板簧夾緊剛度和漸變剛度計(jì)算及接觸載荷的仿真計(jì)算的制約，先前一直未能給出兩級(jí)主簧式非偏頻式漸變剛度板簧剛度特性的仿真計(jì)算法，因此，不能滿足車(chē)輛行業(yè)快速發(fā)展及懸架彈簧現(xiàn)代化CAD設(shè)計(jì)要求。本發(fā)明可根據(jù)各片第一級(jí)和第二級(jí)主簧及副簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)，彈性模量，騎馬螺栓夾緊距，初始切線弧高，及額定載荷，在各次接觸載荷、夾緊剛度和漸變剛度的仿真計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧在不同載荷下的夾緊剛度特性進(jìn)行仿真計(jì)算。通過(guò)樣機(jī)的ANSYS仿真和加載撓度及剛度試驗(yàn)測(cè)試可知，本發(fā)明所提供的兩級(jí)主簧式非偏頻式漸變剛度板簧剛度特性的仿真計(jì)算法是正確的，利用該方法可得到可靠的在不同載荷下的夾緊剛度仿真計(jì)算值，為兩級(jí)主簧式非偏頻式漸變剛度板簧的夾緊剛度特性仿真提供了可靠的技術(shù)方法。利用該方法可提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平、可靠性及車(chē)輛行駛安全性；同時(shí)，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)及試驗(yàn)費(fèi)用，加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度。

附圖說(shuō)明

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖做進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1是兩級(jí)主簧式非偏頻式漸變剛度板簧剛度特性的仿真計(jì)算流程圖；

圖2是兩級(jí)主簧式非等偏頻漸變剛度板簧的一半對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是實(shí)施例的兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的夾緊剛度隨載荷的變化特性曲線。

具體實(shí)施方案

下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例：某兩級(jí)主簧式非等偏頻漸變剛度板簧的寬度b＝63mm，騎馬螺栓夾緊距的一半L₀＝50mm，彈性模量E＝200GPa，最大許用應(yīng)力[σ]＝800MPa。第一級(jí)主簧片數(shù)n₁＝2，第一級(jí)主簧各片的厚度h₁₁＝h₁₂＝8mm，第一級(jí)主簧各片的一半作用長(zhǎng)度L_11T＝525mm，L_12T＝450mm，一半夾緊長(zhǎng)度L₁＝500mm，L₂＝425mm。第二級(jí)主簧片數(shù)n₂＝1，厚度h₂₁＝8mm，第二級(jí)主簧首片的一半作用長(zhǎng)度L_21T＝350mm，一半夾緊長(zhǎng)度L₂₁＝L₃＝L_21T-L₀/2＝325mm。第一級(jí)主簧與第二級(jí)主簧的片數(shù)之和n＝n₁+n₂＝3。副簧片數(shù)m＝2，副簧各片的厚度h_A1＝h_A2＝13mm；副簧各片的一半作用長(zhǎng)度L_A1T＝250mm，L_A2T＝150mm；一半夾緊長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)_A1＝L₄＝L_A1t-L₀/2＝225mm，L_A2＝L₅＝L_A2t-L₀/2＝125mm。第一級(jí)主簧的初始切線弧高設(shè)計(jì)值H_gM10＝103.7mm，第二級(jí)主簧的初始切線弧高H_gM20＝18.8mm，副簧的初始切線弧高H_gA0＝6mm。根據(jù)各片第一級(jí)和第二級(jí)主簧及副簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)，彈性模量，騎馬螺栓夾緊距，初始切線弧高，在各次接觸載荷、夾緊剛度和漸變剛度的仿真計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)該兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧在不同載荷下的夾緊剛度特性進(jìn)行仿真計(jì)算。

本發(fā)明實(shí)例所提供的兩級(jí)主簧式非偏頻式漸變剛度板簧剛度特性的仿真計(jì)算法，其仿真驗(yàn)算流程如圖1所示，具體仿真驗(yàn)算步驟如下：

(1)兩級(jí)主簧式非等偏頻漸變剛度板簧的不同片數(shù)重疊段的等效厚度進(jìn)行計(jì)算：

根據(jù)第一級(jí)主簧片數(shù)n₁＝2,各片厚度h₁₁＝h₁₂＝8mm；第二級(jí)主簧片數(shù)n₂＝1，厚度h₂₁＝8mm；副簧片數(shù)m＝2,各片副簧厚度h_A1＝h_A2＝13mm；第一級(jí)和第二級(jí)主簧的片數(shù)之和n＝n₁+n₂＝3，板簧的總片數(shù)N＝n+m＝5，其中，對(duì)兩級(jí)主簧式非等偏頻漸變剛度板簧的不同片數(shù)l重疊段的等效厚度h_le進(jìn)行計(jì)算，l＝1,2,…,N,即

h_1e＝h₁＝8.0mm；

其中，第一級(jí)主簧的根部重疊部分的等效厚度h_M1e＝h_2e＝10.1mm；第一級(jí)主簧與第二級(jí)主簧的根部重疊部分的等效厚度h_M2e＝h_3e＝11.5mm；主副簧的根部重疊部分的等效厚度h_MAe＝h_5e＝18.1mm。

(2)兩級(jí)主簧式非等偏頻漸變剛度板簧的各級(jí)板簧初始曲率半徑的計(jì)算：

I步驟：第一級(jí)主簧末片下表面初始曲率半徑R_M10b計(jì)算

根據(jù)第一級(jí)主簧片數(shù)n₁＝2，各片主簧的厚度h_1i＝8mm，i＝1,2,…,n₁；第一級(jí)主簧首片的一半夾緊長(zhǎng)度L₁₁＝500mm，第一級(jí)主簧的初始切線弧高H_gM10＝103.7mm，對(duì)第一級(jí)主簧末片下表面的曲率半徑R_M10b進(jìn)行計(jì)算，即

II步驟：第二級(jí)主簧首片上表面初始曲率半徑R_M20a計(jì)算

根據(jù)第二級(jí)主簧首片的一半夾緊長(zhǎng)度L₂₁＝325mm，第二級(jí)主簧的初始切線弧高H_gM20＝18.8mm，對(duì)第二級(jí)主簧末片上表面初始曲率半徑R_M20a進(jìn)行計(jì)算，即

III步驟：第二級(jí)主簧末片下表面初始曲率半徑R_M20b計(jì)算

根據(jù)第二級(jí)主簧片數(shù)n₂＝1，厚度h₂₁＝8mm；II步驟中計(jì)算得到的R_M20a＝2818.6mm，對(duì)第二級(jí)主簧末片下表面初始曲率半徑R_M20b進(jìn)行計(jì)算，即

R_M20b＝R_M20a+h₂₁＝2826.6mm；

IV步驟：副簧首片上表面初始曲率半徑R_A0a計(jì)算

根據(jù)副簧首片的一半夾緊長(zhǎng)度L_A1＝225mm，副簧的初始切線弧高H_gA0＝6mm，對(duì)副簧末片上表面初始曲率半徑R_A0a進(jìn)行計(jì)算，即

(3)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的各次接觸載荷P_k1、P_k2、P_w2的仿真計(jì)算：

A步驟：第1次開(kāi)始接觸載荷P_k1的仿真計(jì)算

根據(jù)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的寬度b＝63mm，彈性模量E＝200GPa，第一級(jí)主簧首片的一半夾緊跨長(zhǎng)度L₁₁＝500mm，步驟(1)中計(jì)算得到的h_M1e＝10.1mm，步驟(2)中計(jì)算得到的R_M10b＝1273.3mm和R_M20a＝2818.6mm，對(duì)第1次開(kāi)始接觸載荷P_k1進(jìn)行仿真計(jì)算，即

B步驟：第2次開(kāi)始接觸載荷P_k2的仿真計(jì)算

根據(jù)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的寬度b＝63mm，彈性模量E＝200GPa，第一級(jí)主簧首片的一半夾緊跨長(zhǎng)度L₁₁＝500mm；第二級(jí)主簧片數(shù)n₂＝1，厚度h₂₁＝8mm；步驟(1)中計(jì)算得到的h_M2e＝11.5mm；步驟(2)中計(jì)算得到的R_M20b＝2826.6mm和R_A0a＝4221.8mm，及A步驟中仿真計(jì)算得到的P_k1＝1851N，對(duì)第2次開(kāi)始接觸載荷P_k2進(jìn)行仿真計(jì)算，即

C步驟：第2次完全接觸載荷P_w2的仿真計(jì)算

根據(jù)A步驟中仿真計(jì)算得到的P_k1＝1851N，B步驟中仿真計(jì)算得到的P_k2＝2606N，對(duì)第2次完全接觸載荷P_w2進(jìn)行仿真計(jì)算，即

(4)兩級(jí)主簧的漸變剛度板簧的各級(jí)夾緊剛度的仿真計(jì)算：

a步驟：第一級(jí)主簧夾緊剛度K_M1的仿真計(jì)算：

根據(jù)漸變剛度板簧的寬度b＝63mm，彈性模量E＝200GPa；第一級(jí)主簧片數(shù)n₁＝2,其中，各片主簧的一半夾緊長(zhǎng)度L₁＝500mm，L₂＝425mm，及步驟(1)中計(jì)算得到的h_1e＝8.0mm，h_2e＝10.1mm，對(duì)第一級(jí)主簧夾緊剛度K_M1進(jìn)行仿真計(jì)算，即

b步驟：第一級(jí)主簧與第二級(jí)主簧夾緊復(fù)合剛度K_M2的仿真計(jì)算：

根據(jù)漸變剛度板簧的寬度b＝63mm，彈性模量E＝200GPa；第一級(jí)主簧片數(shù)n₁＝2,第一級(jí)主簧各片的一半夾緊長(zhǎng)度L₁＝500mm，L₂＝425mm；第二級(jí)主簧片數(shù)n₂＝1,一半夾緊長(zhǎng)度L₂₁＝L₃＝325mm；第一級(jí)主簧與第二主簧的片數(shù)之和n＝3，及步驟(1)中計(jì)算得到的h_1e＝8.0mm，h_2e＝10.1mm，h_3e＝11.5mm，對(duì)第一級(jí)主簧與第二級(jí)主簧的夾緊復(fù)合剛度K_M2進(jìn)行仿真計(jì)算，即

c步驟：主副簧總復(fù)合夾緊剛度K_MA的仿真計(jì)算：

根據(jù)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的寬度b＝63mm，彈性模量E＝200GPa，第一級(jí)主簧的片數(shù)n₁＝2，第一級(jí)主簧各片的一半夾緊長(zhǎng)度L₁＝500mm，L₂＝425mm；第二級(jí)主簧的片數(shù)n₂＝1，一半夾緊長(zhǎng)度L₂₁＝L₃＝325mm；副簧片數(shù)m＝2，副簧各片的一半夾緊長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)_A1＝L₄＝225mm，L_A2＝L₅＝125mm；主副簧的總片數(shù)N＝5，其中，及步驟(1)中計(jì)算得到的h_1e＝8.0mm，h_2e＝10.1mm，h_3e＝11.5mm，h_4e＝15.5mm，h_5e＝18.1mm，對(duì)主副簧的總夾緊復(fù)合剛度K_MA進(jìn)行仿真計(jì)算，即，即

(5)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的漸變夾緊剛度的仿真計(jì)算：

i步驟：第一級(jí)漸變夾緊剛度K_kwP1的仿真計(jì)算

根據(jù)步驟(3)中仿真計(jì)算得到的P_k1＝1851N和P_k2＝2602N，步驟(4)中仿真計(jì)算得到的K_M1＝51.43N/mm和K_M2＝75.4N/mm；對(duì)載荷P在[P_k1,P_k2]范圍內(nèi)的第一級(jí)漸變夾緊剛度K_kwP1進(jìn)行仿真計(jì)算，即

ii步驟：二級(jí)漸變夾緊剛度K_kwP2的仿真計(jì)算

根據(jù)步驟(3)中仿真計(jì)算得到的P_k2＝2602N和P_w2＝3667N，步驟(4)中仿真計(jì)算得到的K_M2＝75.4N/mm和K_MA＝172.9N/mm；對(duì)載荷P在[P_k2,P_w2]范圍內(nèi)的第二級(jí)漸變夾緊剛度K_kwP2進(jìn)行仿真計(jì)算，即

(6)兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的夾緊剛度特性的仿真計(jì)算：

根據(jù)步驟(3)中仿真計(jì)算得到的P_k1＝1851N、P_k2＝2606N和P_w2＝3667N；步驟(4)中仿真計(jì)算得到的K_M1＝51.43N/mm、K_M2＝75.4N/mm和K_MA＝172.9N/mm，及步驟(5)驟中仿真計(jì)算得到的K_kwP1和K_kwP2，對(duì)該兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧在不同載荷下的夾緊剛度特性進(jìn)行仿真計(jì)算，即

利用Matlab計(jì)算程序，仿真計(jì)算得到的該兩級(jí)主簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的夾緊剛度隨載荷的變化特性曲線，如圖3所示，其中，在P_k1、P_k2、P_w2載荷下的夾緊剛度分別為K_k1＝51.43N/mm，K_k2＝75.4N/mm，K_w2＝172.9N/mm，在漸變接觸過(guò)程中，夾緊剛度K隨載荷P而變化。

通過(guò)樣機(jī)的ANSYS仿真和加載撓度及剛度試驗(yàn)測(cè)試可知，本發(fā)明所提供的兩級(jí)主簧式非偏頻式漸變剛度板簧剛度特性的仿真計(jì)算法是正確的，利用該方法可得到可靠的在不同載荷下的夾緊剛度仿真計(jì)算值，為兩級(jí)主簧式非偏頻式漸變剛度板簧的夾緊剛度特性仿真提供了可靠的技術(shù)方法。利用該方法可提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平、可靠性及車(chē)輛行駛安全性；同時(shí)，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)及試驗(yàn)費(fèi)用，加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度。