一种基于有限元的电磁阀控阻尼可调减振器阀片分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于有限元的电磁阀控阻尼可调减振器阀片分析方法，对此种电磁阀控可调阻尼减振器进行阀系性能试验，确定环形阀片两端受到压力的变化范围，对此种可调阻尼减振器的活塞总成中复原阀阀片组与底阀总成中压缩阀阀片组进行三维建模，对此种可调阻尼减振器的复原阀片组与压缩阀阀片组进行有限元法的受力变形分析，收集此种可调阻尼减振器复原阀阀片组变形量与两端所受压力的关系数据，采用拟合法得出变形量与受力的关系式，收集此种可调阻尼减振器压缩阀阀片组变形量与两端所受压力的关系数据，采用拟合法得出变形量与受力的关系式，实现基于有限元的电磁阀控阻尼可调减振器阀片分析。

A finite element analysis method of the valve plate of the damper controlled by solenoid valve

【技术实现步骤摘要】
一种基于有限元的电磁阀控阻尼可调减振器阀片分析方法
本专利技术涉及阻尼减振器内阀系阀片
，尤其涉及一种基于有限元的电磁阀控阻尼可调减振器阀片分析方法。
技术介绍
筒式减振器在汽车中使用广泛，且其阀系结构参数极大影响了减振器的阻尼特性。对于阀系采用纯阀片结构的减振器，环形阀片的计算一直是减振器参数化模型的难点。能否精确计算环形阀片变形，直接影响仿真模型中示功特性与速度特性的准确性，因此如何能够准确的计算出阀片变形对提高减振器的工作性能起着至关重要的作用。现对减振器阀系阀片的分析方法都是基于薄板变形的小挠度理论或大挠度理论的计算分析方法，但无论基于薄板变形的晓挠度变形理论分析方法还是基于薄板变形的大挠度变形理论分析方法计算量都很大，且因为薄板变形的小挠度理论和大挠度理论本身存在的变形量假设，不可避免的在计算时会产生较大的误差，其庞大的计算量也为减振器的示功特性数学建模带来了困难，所以如何精准且简便的计算阀片因受力而产生的变形量对减振器的示功特性分析具有十分重要的意义。
技术实现思路
基于上述技术问题，本专利技术设计开发了一种基于有限元的电磁阀控阻尼可调减振器阀片分析方法，目的在于解决精准且简便计算阀片因受力而产生的变形量的问题。本专利技术提供的技术方案为：一种基于有限元的电磁阀控阻尼可调减振器阀片分析方法，包括如下步骤：步骤一、确定所述减振器阀片两端的受压范围；步骤二、在所述受压范围内对所述阻尼可调减振器的活塞总成中的复原阀阀片组和底阀总成中的压缩阀阀片组的两端分别施加多个不同的作用力并记录相对应的变形量；步骤三、根据复原阀阀片组的变形量与两端所受作用力确定第一关系式，根据压缩阀阀片组变形量与两端所受作用力确定第二关系式；步骤四、根据所述第一关系式和所述第二关系式，对所述阀片实际施加作用力后计算阀片的变形量。优选的是，在所述步骤一中，对所述电磁阀控阻尼可调减振器进行阀系特性实验计算所述受压范围，包括如下过程：所述阀系特征实验采用正弦激励进行计算确定活塞杆运动速度：式中，S为减振器行程，V为活塞杆运动速度，n为正弦输入频率；计算环形阀阀片两端的压强差P：式中，F为此种减振器在活塞杆不同运动速度下对应的复原行程与压缩行程的最大阻尼力，A为环形阀片的面积。优选的是，在所述步骤一中，在恒温箱中进行实验确定所述减振器阀片两端的受压范围，所述恒温箱的温度设定为253K，且将所述减振器放入所述恒温箱中静止三小时后进行实验。优选的是，在所述步骤一中，在恒温箱中进行实验时对所述减振器选择输入的电流为0A。优选的是，所述阀系特性实验的减振器行程试验范围为50mm，试验频率范围为0.31Hz～3.5Hz。优选的是，所述复原阀阀片组包括5个复原阀片，其内径均为8mm，外径均为21mm，厚度均为0.22mm。优选的是，所述压缩阀阀片组包括：第一压缩阀片，其内径为4mm，外径为15.6mm，厚度为0.25mm；第二压缩阀片，其内径为4mm，外径为15.6mm，厚度为0.15mm；第三压缩阀片，其内径为4mm，外径为14.5mm，厚度为0.15mm；第四压缩阀片，其内径为4mm，外径为13mm，厚度为0.1mm；第五压缩阀片，其内径为4mm，外径为10mm，厚度为0.1mm。优选的是，在所述步骤四中，阀片的变形量计算过程为：式中，hd为阀片叠加后的当量厚度，h1为第1片阀片的厚度，h2为第2片阀片的厚度，h3为第3片阀片的厚度，hn为第n片阀片的厚度。本专利技术与现有技术相比较所具有的有益效果：本专利技术对减振器的环形阀片弯曲变形的计算量明显减小，在分析过程中引入了实际实验，提高了分析结果的准确性，且对环形阀片进行弯曲变形分析时，不用人为假设变形量大小的界限，再通过薄板变形的大挠度理论和小挠度理论进行计算分析。附图说明图1为本专利技术所述的复原阀阀片三维模型示意图；图2为本专利技术所述的压缩阀阀片三维模型示意图；图3为本专利技术所述的复原阀阀片在ANSYS软件中的有限元分析模型示意图；图4为本专利技术所述的复原阀阀片在压强为0.62Mpa作用下的变形量示意图；图5为本专利技术所述的复原阀阀片在压强为1.24Mpa作用下的变形量示意图；图6为本专利技术所述的复原阀阀片在压强为1.86Mpa作用下的变形量示意图；图7为本专利技术所述的复原阀阀片在压强为2.48Mpa作用下的变形量示意图；图8为本专利技术所述的复原阀阀片在压强为3.10Mpa作用下的变形量示意图；图9为本专利技术所述的复原阀阀片在压强为3.72Mpa作用下的变形量示意图；图10为本专利技术所述的复原阀阀片在压强为4.34Mpa作用下的变形量示意图；图11为本专利技术所述的复原阀阀片在压强为4.96Mpa作用下的变形量示意图；图12为本专利技术所述的复原阀阀片在压强为5.58Mpa作用下的变形量示意图；图13为本专利技术所述的复原阀阀片在压强为6.20Mpa作用下的变形量示意图；图14为本专利技术所述的压缩阀阀片在压强为0.64Mpa作用下的变形量示意图；图15为本专利技术所述的压缩阀阀片在压强为1.28Mpa作用下的变形量示意图；图16为本专利技术所述的压缩阀阀片在压强为1.92Mpa作用下的变形量示意图；图17为本专利技术所述的压缩阀阀片在压强为2.56Mpa作用下的变形量示意图；图18为本专利技术所述的压缩阀阀片在压强为3.20Mpa作用下的变形量示意图；图19为本专利技术所述的压缩阀阀片在压强为3.84Mpa作用下的变形量示意图；图20为本专利技术所述的压缩阀阀片在压强为4.48Mpa作用下的变形量示意图；图21为本专利技术所述的压缩阀阀片在压强为5.12Mpa作用下的变形量示意图；图22为本专利技术所述的压缩阀阀片在压强为5.76Mpa作用下的变形量示意图；图23为本专利技术所述的压缩阀阀片在压强为6.40Mpa作用下的变形量示意图；图24为本专利技术所述的复原阀阀片所受压强与变形量关系图；图25为本专利技术所述的压缩阀阀片所受压强与变形量关系图。下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本专利技术提供一种基于有限元的电磁阀控阻尼可调减振器阀片分析方法，包括：对此种电磁阀控可调阻尼减振器进行阀系性能试验，确定环形阀片两端受到压力的范围，同时对可调阻尼减振器的活塞总成中复原阀阀片组与底阀总成中压缩阀阀片组进行三维建模，进行有限元法的受力变形分析，收集复原阀阀片组变形量与两端所受压力的关系数据，采用拟合法得出变形量与受力的关系式，收集压缩阀阀片组变形量与两端所受压力的关系数据，采用拟合法得出变形量与受力的关系式，根据上述关系式精准且简便的计算阀片因受力而产生的变形量。在进行有限元分析时，首先要知道减振器阀系两端压强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于有限元的电磁阀控阻尼可调减振器阀片分析方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一、确定所述减振器阀片两端的受压范围；/n步骤二、在所述受压范围内对所述阻尼可调减振器的活塞总成中的复原阀阀片组和底阀总成中的压缩阀阀片组的两端分别施加多个不同的作用力并记录相对应的变形量；/n步骤三、根据复原阀阀片组的变形量与两端所受作用力确定第一关系式，根据压缩阀阀片组变形量与两端所受作用力确定第二关系式；/n步骤四、根据所述第一关系式和所述第二关系式，对所述阀片实际施加作用力后计算阀片的变形量。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于有限元的电磁阀控阻尼可调减振器阀片分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、确定所述减振器阀片两端的受压范围；
步骤二、在所述受压范围内对所述阻尼可调减振器的活塞总成中的复原阀阀片组和底阀总成中的压缩阀阀片组的两端分别施加多个不同的作用力并记录相对应的变形量；
步骤三、根据复原阀阀片组的变形量与两端所受作用力确定第一关系式，根据压缩阀阀片组变形量与两端所受作用力确定第二关系式；
步骤四、根据所述第一关系式和所述第二关系式，对所述阀片实际施加作用力后计算阀片的变形量。


2.根据权利要求1所述的基于有限元的电磁阀控阻尼可调减振器阀片分析方法，其特征在于，在所述步骤一中，对所述电磁阀控阻尼可调减振器进行阀系特性实验计算所述受压范围，包括如下过程：
所述阀系特征实验采用正弦激励进行计算确定活塞杆运动速度：



式中，S为减振器行程，V为活塞杆运动速度，n为正弦输入频率；
计算环形阀阀片两端的压强差P：



式中，F为此种减振器在活塞杆不同运动速度下对应的复原行程与压缩行程的最大阻尼力，A为环形阀片的面积。


3.根据权利要求2所述的基于有限元的电磁阀控阻尼可调减振器阀片分析方法，其特征在于，在所述步骤一中，在恒温箱中进行实验确定所述减振器阀片两端的受压范围，所述恒温箱的温度设定为253K，且将所述减振器放入所述恒温箱中静止三小时后进行实验。


4.根据权利要求3所述的基于有...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈双，陈剑桥，孙晓帮，李刚，赵德阳，
申请(专利权)人：辽宁工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21