针对车辆减振器簧片进行解析

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减振器中簧片的受力分析简图减振器中簧片在受到液体压力作用时产生变形，在变形处会发生缝隙出流，从而起阻尼作用。实际上，簧片就是一个薄的圆环板，在夏利轿车减振器中的安装方式是簧片在外周边支承，在力的作用下内孔边变形。这样，簧片可简化成所示的结构。有限元法计算的说明对于单独一个簧片的变形计算，可视为薄板的弯曲问题，弹性力学已有理论解。但对于使用中的减振器，单独一个簧片很难使减振器达到规定的阻尼力，因此一般是将不同厚度的簧片组合在一起使用。本文采用有限单元法中的薄板单元计算这种重叠放置的簧片变形问题。在薄板单元中，每个结点只有3个自由度，即z方向的位移ω、绕x轴的转角θx和绕y轴的转角θy.

簧片的简化模型简化由于减振器中使用的簧片厚度较小，而且外力只作用在垂直于板面方向，所以可以将簧片的变形视为薄板的弯曲问题。在减振器工作时，可以认为作用在阀片表面上的液体压力是相同的。由于整个结构、载荷和支承是对称的，所以在计算时只计算结构的1/4，如b所示。

根据减振器的结构，簧片的外周边支承可视为汽车技术简支。在计算时，认为簧片与簧片之间为弹性接触。确定边界条件基于上述模型，可确定边界条件为：ω=0，在支承处；θx=0，在以x轴为对称轴的边界处；θy=0，在以y轴为对称轴的边界处。簧片的变形分析夏利轿车减振器使用的簧片一般少于4片，所以计算时最多只取4个簧片的组合。计算时取作用在簧片上的均布压力p=-110mpa，簧片外径d=2210mm，内径d=1315mm，阀片沿径向的变形量计算结果列于。

组合簧片的变形计算不能用一片簧片（其厚度为组合簧片的各片厚度之和）代替，进而用弹性力学的理论解来计算其变形。n片厚度为δ的簧片组合使用时，其变形量为一片厚度为δ的簧片变形量的1/n；n片厚度为δ的簧片组合使用时，其变形量小于一片厚度为nδ的簧片变形量。由此可见，如果减振器使用的是等厚度簧片时，其变形可由其中的一片变形量除以片数即可，而单片的变形量可根据弹性力学的理论解求得。

对不等厚簧片组合使用时，其变形量与簧片的排列次序无关。所以在装配时，只要各片的厚度正确，不必关心不同厚度顺序。试验研究用有限元法计算减振器簧片变形的同时，对夏利轿车的后减振器进行了定性试验研究，该减振器的伸张阀采用4片簧片，其厚度依次为δ013、δ012、δ0115和δ012.在其它结构不变的条件下，只改变伸张阀簧片的安装顺序，使厚度排列依次为δ012、δ0115、δ013和δ012，再度进行试验。两次试验所得示功图完全相同，表明簧片的安装次序并未影响变形，进而阻力未发生变化，可见计算结果是正确的。

结论采用有限元法计算液力减振器的簧片变形，方法可行，计算结果正确。计算表明，每片厚度不同时，组合使用的簧片的变形不等于一个簧片（其厚度为组合簧片厚度总和）的变形，进而引用弹性力学的理论解；每片厚度相同时，组合使用的簧片的总变形均匀地分配给每一个簧片，也可由弹性力学计算一个簧片的变形，总变形为一片的变形除以片数。计算和试验都表明，组合簧片的安装顺序对整个阀片的变形没有影响。

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