CN105370787A - 一种电气设备用自复位复合型减震器触发力校核方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电气设备用自复位复合型减震器触发力校核方法，通过设置初始参数值，在电气设备与设备支架间安装自复位复合型减震器；计算自复位复合型减震器的目标触发力；构建Ni-Ti合金的一维本构模型，得到所述记忆合金丝的预紧力；计算所述滑动楔块受到缸筒内壁的压力及滑动楔块的启动摩擦力；计算自复位复合型减震器的设计触发力；并比较其设计触发力与目标触发力的差值。本发明提出的校核方法，能够可靠保证设备在自重作用下避免出现滑动，同时实现了其在微小震作用下避免误动作，并且在威胁设备安全的地震发生时，能够高效且有效的耗能减震，有效地保护了电气设备，延长了电气设备的使用寿命及运行可靠性；广泛应用于电力工程。

Description

一种电气设备用自复位复合型减震器触发力校核方法

技术领域

本发明涉及电网减灾技术领域，具体涉及一种电气设备用自复位复合型减震器触发力校核方法。

背景技术

变电站和换流站内的支柱类电气设备如避雷器、互感器、支柱绝缘子、开关类设备等具有重心高、长径比大、自振频率接近地震波频率、地震易损性较高等不利于抗震的结构特点。站内设备作为“生命线工程”的重要组成部分，其抗震安全性又关系着国计民生。因此，处于地震高烈度区的站内重要支柱类电气设备往往要采取安装减震器的措施保证其抗震安全性。

为提高减震器的可靠性，设计时应考虑设备自重和抗震能力以设置合适的触发力，以保证减震器在无震或小震时不发生动作，而当震级达到威胁到设备安全时被触发，从而充分耗能减震。

然而，目前尚无应用于支柱类电气设备减震器的有效触发力设计校核方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种电气设备用自复位复合型减震器触发力校核方法，该方法能够可靠保证设备在自重作用下避免出现滑动，同时实现了其在微小震作用下避免误动作，并且在威胁设备安全的地震发生时，能够高效且有效的耗能减震，有效地保护了电气设备，延长了电气设备的使用寿命及运行可靠性；广泛应用于电力工程。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种电气设备用自复位复合型减震器触发力校核方法，所述自复位复合型减震器包括用楔块连接的缸筒、设置在所述缸筒内中心处的碟形弹簧及分别设置在所述碟形弹簧组两侧与所述缸筒壁之间的记忆合金丝；所述楔块包括内摩擦楔块、外摩擦楔块和滑动楔块；

所述方法包括如下步骤：

步骤1.设置初始参数值，并在电气设备与设备支架之间安装自复位复合型减震器；其中，所述初始参数值根据抗震设防等级，电气设备重量、重心高度及电压等级设置，且所述初始参数包括：减震器数量，减震器位置参数，碟簧型号，碟簧总数，碟簧束数，碟簧预压缩量，记忆合金丝数量及记忆合金丝预拉伸量；

步骤2.计算得到所述自复位复合型减震器的目标触发力；

步骤3.选取所述碟形弹簧组的型号并进行组合，计算所述碟形弹簧组的预紧力；

步骤4.构建Ni-Ti合金的一维本构模型，得到所述记忆合金丝的预紧力；

步骤5.计算得到所述滑动楔块受到缸筒内壁的压力及滑动楔块的启动摩擦力；

步骤6.计算得到所述自复位复合型减震器的设计触发力；

步骤7.判断所述自复位复合型减震器的设计触发力与目标触发力的差值是否小于等于所述目标触发力的5％；

若是，则确认所述自复位复合型减震器设计；

若否，则调整各所述初始参数值，返回步骤1再次校核。

优选的，所述步骤2包括：

2-1.测量得到所述电气设备的质量，并记录当前所述自复位复合型减震器的数量；

2-2.计算得到所述自复位复合型减震器的目标触发力F_g：

式(1)中，ψ为电气设备支架动力放大系数，且所述电气设备为750kV及以下电压等级的设备时，ψ的取值为1.2；所述电气设备为特高压设备时，ψ的取值为1.4；

η为阻尼调整系数，且其中ζ为所述电气设备的阻尼比、且ζ等于0.02；

若η的计算结果小于1时，则η的最终取值为1；m为所述电气设备的质量；a_g为抗震设防加速度，根据所述电气设备的总体抗震性能，将F_g设定为在7或8度地震时触发减震器，即a_g的取值为0.15g或0.2g；h为设备重心高度；n为配套的当前所述自复位复合型减震器的数量；d为减震器轴线与设备轴线的距离。

优选的，所述步骤3包括：

3-1.根据所述碟形弹簧组的位移上限，为选取所述碟形弹簧组的型号并进行组合；

3-2.计算得到所述碟形弹簧组的刚度k：

式(2)中，i为碟簧总数量；z为碟形弹簧束数；F为当前型号的单片碟形弹簧负荷；f为当前型号的单片碟形弹簧变形量；

3-3.根据所述碟形弹簧组的刚度k，计算所述碟簧组的预紧力F_s：

F_s＝kd₀(3)

式(3)中，d₀为碟形弹簧预压缩量。

优选的，所述步骤4包括：

4-1.构建Ni-Ti合金的一维本构模型；

4-2.根据所述Ni-Ti合金的一维本构模型，计算得到所述记忆合金丝的预紧力。

优选的，所述4-1包括：

构建Ni-Ti合金的一维本构模型：

式(4)中，为真实应力；E为Ni-Ti合金弹性模量；为真实应变；σ为工程应力；Y为给定温度下的屈服应力；β为一维背应力；ε为工程应变；α为Ni-Ti合金α-ε曲线的斜率决定的常数，表达式为E_y/(E-E_y)，E_y为Ni-Ti合金屈服时σ-ε曲线的斜率；N、f_T、c、a为与材料相关的常数；erf(x)和u(x)分别为误差函数和单位阶跃函数。

优选的，所述4-2包括：

假设Ni-Ti合金丝的原长为L，预拉伸量为d，则其预应变ε为d/L，将记忆合金丝的预应变ε代入所述Ni-Ti合金的一维本构模型，计算得到所述记忆合金丝的预紧力F_T：

F_T＝σS(5)

式(5)中，S为所述记忆合金丝的截面积。

优选的，所述步骤5包括：

5-1.根据所述碟簧组的预紧力F_s及所述记忆合金丝的预紧力F_T，计算得到所述滑动楔块受到缸筒内壁的压力F_N：

式(6)中，j为单侧记忆合金丝的根数；θ为滑动楔块、内摩擦楔块和外摩擦楔块间斜面的坡度角；μ₁为内、外摩擦楔块与滑动楔块间摩擦系数；F_T为单根记忆合金丝的预紧力；A为计算参数；

其中，计算参数A的求取公式为：

式(7)中，μ₂为滑动楔块与缸筒内壁的摩擦系数；

5-2.根据所述滑动楔块受到缸筒内壁的压力F_N，计算得到所述滑动楔块的启动摩擦力F_f：

F_f＝F_Nμ₂(8)。

优选的，所述步骤6包括：

计算得到所述自复位复合型减震器的设计触发力F_d：

F_d＝F_s+jF_T+F_f(9)。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种电气设备用自复位复合型减震器触发力校核方法，通过设置初始参数值，在电气设备与设备支架间安装自复位复合型减震器；计算自复位复合型减震器的目标触发力；构建Ni-Ti合金的一维本构模型，得到所述记忆合金丝的预紧力；计算所述滑动楔块受到缸筒内壁的压力及滑动楔块的启动摩擦力；计算自复位复合型减震器的设计触发力；并比较其设计触发力与目标触发力的差值。本发明提出的校核方法，能够可靠保证设备在自重作用下避免出现滑动，同时实现了其在微小震作用下避免误动作，并且在威胁设备安全的地震发生时，能够高效且有效的耗能减震，有效地保护了电气设备，延长了电气设备的使用寿命及运行可靠性；广泛应用于电力工程。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：

1、本发明所提供的技术方案，通过在电气设备与设备支架间安装自复位复合型减震器；计算自复位复合型减震器的目标触发力；选取碟形弹簧组的型号并组合，计算碟形弹簧组的预紧力及滑动楔块受到缸筒内壁的压力；构建一维本构模型，得到记忆合金丝的预紧力及滑动楔块的启动摩擦力；计算自复位复合型减震器的设计触发力；并比较其设计触发力与目标触发力的差值。能够可靠保证设备在自重作用下避免出现滑动，同时实现了其在微小震作用下避免误动作，并且在威胁设备安全的地震发生时，能够高效且有效的耗能减震。

2、本发明所提供的技术方案，有效地保护了电气设备，延长了电气设备的使用寿命及运行可靠性；广泛应用于电力工程。

3、本发明提供的技术方案，应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是本发明的校核方法的步骤2的流程示意图；

图3是本发明的校核方法的步骤3的流程示意图；

图4是本发明的校核方法的步骤4的流程示意图；

图5是本发明的校核方法的步骤5的流程示意图；

图6是本发明的减震器的主视图；

图7是本发明的减震器的图5中A-A剖视图；

图8为本发明提供的减震器的局部剖视图；

图9为本发明提供的减震器的滑动组件结构示意图；

图10为本发明提供的减震器的图5中B-B剖视图；

图11为本发明提供的减震器的调节板剖视图。

其中，1—碟形弹簧、2—缸筒、3—活塞杆、4—固定盖、5—滑动组件、6—减震组件、7—调节板、10—滑动楔块、11—锁紧螺母、12—内摩擦楔块、13—外摩擦楔块、14—固定卡具、15—记忆合金丝、16—调节螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种电气设备用自复位复合型减震器触发力校核方法，自复位复合型减震器包括用楔块连接的缸筒、设置在缸筒内中心处的碟形弹簧及分别设置在碟形弹簧组两侧与缸筒壁之间的记忆合金丝；楔块包括内摩擦楔块、外摩擦楔块和滑动楔块；

方法包括如下步骤：

步骤1.设置初始参数值，并在电气设备与设备支架之间安装自复位复合型减震器；其中，初始参数值根据抗震设防等级，电气设备重量、重心高度及电压等级设置，且初始参数包括：减震器数量，减震器位置参数，碟簧型号，碟簧总数，碟簧束数，碟簧预压缩量，记忆合金丝数量及记忆合金丝预拉伸量；

步骤2.计算得到自复位复合型减震器的目标触发力；

步骤3.选取碟形弹簧组的型号并进行组合，计算碟形弹簧组的预紧力；

步骤4.构建Ni-Ti合金的一维本构模型，得到记忆合金丝的预紧力；

步骤5.计算得到滑动楔块受到缸筒内壁的压力及滑动楔块的启动摩擦力；

步骤6.计算得到自复位复合型减震器的设计触发力；

步骤7.判断自复位复合型减震器的设计触发力与目标触发力的差值是否小于等于目标触发力的5％；

若是，则确认自复位复合型减震器设计；

若否，则调整各初始参数值，返回步骤1再次校核。

如图2所示，步骤2包括：

2-1.测量得到电气设备的质量，并记录当前自复位复合型减震器的数量；

2-2.计算得到自复位复合型减震器的目标触发力F_g：

式(1)中，ψ为设备支架动力放大系数，750kV及以下电压等级的设备取1.2，特高压设备取1.4；η为阻尼调整系数，其中ζ为设备阻尼比，通常可取0.02，当η小于1时，应取1；m为所述电气设备的质量；a_g为抗震设防加速度，考虑到目前电气设备的总体抗震性能，F_g设定为在7、8度地震时触发减震器为宜，即a_g优选0.15g或0.2g；h为设备重心高度；n为配套的当前所述自复位复合型减震器的数量；d为减震器轴线与设备轴线的距离。

如图3所示，步骤3包括：

根据碟形弹簧组的预紧力，选取碟形弹簧组的型号并进行组合；

3-1.根据碟形弹簧组的位移上限，为选取碟形弹簧组的型号并进行组合；

3-2.计算得到碟形弹簧组的刚度k：

式(2)中，i为碟簧总数量；z为碟形弹簧束数；F为当前型号的单片碟形弹簧负荷；f为当前型号的单片碟形弹簧变形量；

3-3.根据碟形弹簧组的刚度k，计算碟簧组的预紧力F_s：

F_s＝kd₀(3)

式(3)中，d₀为碟形弹簧预压缩量。

如图4所示，步骤4包括：

4-1.构建Ni-Ti合金的一维本构模型；

4-2.根据Ni-Ti合金的一维本构模型，计算得到记忆合金丝的预紧力F_T。

如图5所示，5-1包括：

构建Ni-Ti合金的一维本构模型：

式(4)中，为真实应力；E为Ni-Ti合金弹性模量；为真实应变；σ为工程应力；Y为给定温度下的屈服应力；β为一维背应力；ε为工程应变；a为Ni-Ti合金a-ε曲线的斜率决定的常数，表达式为E_y/(E-E_y)，E_y为Ni-Ti合金屈服时σ-ε曲线的斜率；N、f_T、c、a为与材料相关的常数；erf(x)和u(x)分别为误差函数和单位阶跃函数。

其中，4-2包括：

假设Ni-Ti合金丝的原长为L，预拉伸量为d，则其预应变ε为d/L，将记忆合金丝的预应变ε代入Ni-Ti合金的一维本构模型，计算得到记忆合金丝的预紧力F_T：

F_T＝σS(5)

式(5)中，S为记忆合金丝的截面积。

其中，步骤5包括：

5-1.计算得到滑动楔块受到缸筒内壁的压力F_N：

式(6)中，j为单侧记忆合金丝的根数；θ为滑动楔块、内摩擦楔块和外摩擦楔块间斜面的坡度角；μ₁为内、外摩擦楔块与滑动楔块间摩擦系数；F_T为单根记忆合金丝的预紧力；A为计算参数；

其中，计算参数A的求取公式为：

式(7)中，μ₂为滑动楔块与缸筒内壁的摩擦系数。

5-2.根据滑动楔块受到缸筒内壁的压力F_N，计算得到滑动楔块的启动摩擦力F_f：

F_f＝F_Nμ₂(8)。

其中，步骤6包括：

计算得到自复位复合型减震器的设计触发力F_d：

F_d＝F_s+jF_T+F_f(9)。

如图6至11所示，本发明提供一种电气设备用自复位复合型减震器；

减震器包括设有碟形弹簧1的缸筒2、套接在碟形弹簧1内的活塞杆3和设置在缸筒2两端的固定盖4，

碟形弹簧1两端分别设有与缸筒2内腔活动连接的滑动组件5；

滑动组件5上设有沿缸筒2轴心呈圆形排列的减震组件6。

固定盖4为与缸筒2同轴心设置，横截面为H形的圆柱形盖，其一端设有通过连接件与缸筒2相连的环形凸台，另一端与滑动组件5相连；

固定盖4中心开有两个同轴设置的圆槽，分别为连有调节板7的外槽和形成活塞杆3移动通道的内槽。

滑动组件5设置在碟形弹簧与固定盖4之间，其包括与缸筒2内腔活动连接的滑动楔块10、设置在滑动楔块10内的摩擦楔块以及设置在固定盖4和滑动楔块10之间的锁紧螺母11；

锁紧螺母11为内腔设有与活塞杆3相连的螺纹。

滑动楔块10为楔形腔体的圆柱状结构；楔形腔体由两个同轴相对设置的圆柱状楔形腔体组成，楔形腔体的上下端面均为圆形，两个上端面相连。

摩擦楔块包括相对设置的内摩擦楔块12和外摩擦楔块13；内摩擦楔块12与碟形弹簧连接；

内摩擦楔块12和外摩擦楔块13均为楔形结构的柱形腔体，楔形结构的上下端面均为圆形；

柱形腔体为活塞杆的移动通道。

内摩擦楔块12和外摩擦楔块13分别嵌入滑动楔块10的圆柱状楔形腔体内，内摩擦楔块12与外摩擦楔块13的上端面之间设有间隙。

减震组件6包括分别设置在调节板7和滑动楔块10上的固定卡具14以及沿缸筒2轴向方向设置在固定卡具14上的记忆合金丝15。

调节板7设有与其表面垂直设置的调节螺栓16，调节螺栓16下端与固定盖4相连。

减震组件6设有不小于8个的偶数个，记忆合金丝15的应变量为百分之2至百分之7；

碟形弹簧1由同轴向设置的不小于两个的碟簧组成，其压缩量为1-3mm。

本发明提供一种电气设备用自复位复合型减震器触发力校核方法的具体应用例，具体包括：

本方法所针对的减震器结合了形状记忆合金弹塑性变形耗能和金属摩擦耗能技术，其主要由缸筒，后盖，滑动楔块(2个)，碟形弹簧组，夹具(16个)，前盖，记忆合金丝(8根)，紧固螺钉(8个)，调节螺钉(8个)，活塞杆，前调节板，锁紧螺母(2个)，内楔块(2个)，外楔块(2个)，后调节板组成。

滑动楔块、内楔块、外楔块的材质为Q235钢，均需经表面处理，以保证楔块间的摩擦系数能够长期维持恒定。记忆合金丝的材质为Ni-Ti合金。蝶形弹簧组由符合GB/T1972-2005《碟型弹簧》的碟型弹簧叠合而成，碟簧数量根据具体设备的需求确定，并分为若干束，优选束数8、10、12，每束碟簧由同数量同方向碟簧组成，优选数量2-3，相邻两束对合组合。

通过调节锁紧螺母的旋入深度控制碟簧组的预紧力，碟簧组的预压缩量以1-3mm为优选。通过4个调节螺钉可以调节后调节板与后盖，以及前调节板与前盖之间的距离，即记忆合金丝的预拉伸量，以此控制其预紧力，使其处于超弹性状态，所谓超弹性是指，卸载后非弹性应变自动回复至原点。预紧力调节以记忆合金丝的应变量达2％-4％为优选。碟簧组和记忆合金丝的预紧力叠加为减震器提供触发力。

该减震器应用于电气设备时，将偶数个减震器以均布方式安装在设备与设备支架之间，优选数量4、8、12。为使该减震器能够提供合适的触发力，避免平时误动作，影响电气设备的正常工作，而在一定震级的地震发生时能及时动作，通过耗能保护电气设备，本发明提出如下的记忆合金丝和碟簧组预紧力的设计校核方法。

减震器的目标触发力为F_g：

式(1)中，ψ为设备支架动力放大系数，750kV及以下电压等级的设备取1.2，特高压设备取1.4；η为阻尼调整系数，其中ζ为设备阻尼比，通常可取0.02，当η小于1时，应取1；m为所述电气设备的质量；a_g为抗震设防加速度，考虑到目前电气设备的总体抗震性能，F_g设定为在7、8度地震时触发减震器为宜，即a_g优选0.15g或0.2g；h为设备重心高度；n为配套的当前所述自复位复合型减震器的数量；d为减震器轴线与设备轴线的距离。

对碟簧进行选型和组合时，依据GB/T1972-2005《碟型弹簧》查出所选用碟簧型号的单片碟簧变形量f，单片碟簧负荷F，压平时变形量h₀，将碟簧组压缩量与负荷近似为线性关系，可根据下式计算出碟簧组刚度：

式中，k为碟簧组刚度，i为碟簧总数量，z为碟簧束数。

碟簧组的预紧力为：

F_s＝kd₀(3)

式中，F_s为碟簧组的预紧力，d₀为碟簧预压缩量。

进行碟簧型号选取时，需考虑碟簧组允许的最大位移，即zh₀-d₀，该参数以5-8mm为优选。

在本实施例中，单侧记忆合金丝的根数为4根，因此j＝4，则滑动楔块受到缸筒内壁的压力F_N：

式中，4为单侧记忆合金丝的根数；F_N为滑动楔块受到缸筒内壁的压力，θ为滑动楔块、内楔块和外楔块间斜面的坡度角，μ₁为内、外楔块与滑动楔块间摩擦系数，F_T为单根记忆合金丝的预紧力，A可表示为：

式中，μ₂为滑动楔块与缸筒内壁的摩擦系数。

Ni-Ti合金的本构方程可采用GRAESSER一维本构模型，如下：

式中，为真实应力，E为Ni-Ti合金弹性模量，为真实应变，σ为工程应力，Y为给定温度下的屈服应力，β为一维背应力，ε为工程应变，α为Ni-Ti合金σ-ε曲线的斜率决定的常数，表达式为E_y/(E-E_y)，E_y为Ni-Ti合金屈服时σ-ε曲线的斜率，N、f_T、c、a为与材料相关的常数，erf(x)和u(x)分别为误差函数和单位阶跃函数。

假设Ni-Ti合金丝的原长为L，预拉伸量为d，则其预应变ε为d/L，联立(6)、(7)两式，并将记忆合金丝的预应变ε代入，可得预应力σ。则单根记忆合金丝的预紧力为：

F_T＝σS(8)

式中，S为记忆合金丝的截面积。

滑动楔块的启动摩擦力为：

F_f＝F_Nμ₂(9)

则减震器的设计触发力为：

F_d＝F_s+4F_T+F_f(10)

将设计触发力F_d与目标触发力F_g进行比对，若两者接近，满足工程需求，则设计合理。若相差较大，则考虑进行更改安装减震器数量、调整碟簧组或记忆合金丝的预紧力、更换碟簧型号或数量等设计变更，然后再依照本算法进行校核，直至F_d的数值符合要求。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电气设备用自复位复合型减震器触发力校核方法，其特征在于，所述自复位复合型减震器包括用楔块连接的缸筒、设置在所述缸筒内中心处的碟形弹簧及分别设置在所述碟形弹簧组两侧与所述缸筒壁之间的记忆合金丝；所述楔块包括内摩擦楔块、外摩擦楔块和滑动楔块；

所述方法包括如下步骤：

步骤1.设置初始参数值，并在电气设备与设备支架之间安装自复位复合型减震器；其中，所述初始参数值根据抗震设防等级，电气设备重量、重心高度及电压等级设置，且所述初始参数包括：减震器数量，减震器位置参数，碟簧型号，碟簧总数，碟簧束数，碟簧预压缩量，记忆合金丝数量及记忆合金丝预拉伸量；

步骤2.计算得到所述自复位复合型减震器的目标触发力；

步骤3.选取所述碟形弹簧组的型号并进行组合，计算所述碟形弹簧组的预紧力；

步骤4.构建Ni-Ti合金的一维本构模型，得到所述记忆合金丝的预紧力；

步骤5.计算得到所述滑动楔块受到缸筒内壁的压力及滑动楔块的启动摩擦力；

步骤6.计算得到所述自复位复合型减震器的设计触发力；

步骤7.判断所述自复位复合型减震器的设计触发力与目标触发力的差值是否小于等于所述目标触发力的5％；

若是，则确认所述自复位复合型减震器设计；

若否，则调整各所述初始参数值，返回步骤1再次校核。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：

2-1.测量得到所述电气设备的质量，并记录当前所述自复位复合型减震器的数量；

2-2.计算得到所述自复位复合型减震器的目标触发力F_g：

$F_g=\frac{{\mathrm{\ψ\ηma}}_{g}h}{nd}---\left(1\right)$

式(1)中，ψ为电气设备支架动力放大系数，且所述电气设备为750kV及以下电压等级的设备时，ψ的取值为1.2；所述电气设备为特高压设备时，ψ的取值为1.4；

η为阻尼调整系数，且其中ζ为所述电气设备的阻尼比、且ζ等于0.02；

若η的计算结果小于1时，则η的最终取值为1；m为所述电气设备的质量；a_g为抗震设防加速度，根据所述电气设备的总体抗震性能，将F_g设定为在7或8度地震时触发减震器，即a_g的取值为0.15g或0.2g；h为设备重心高度；n为配套的当前所述自复位复合型减震器的数量；d为减震器轴线与设备轴线的距离。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：

3-1.根据所述碟形弹簧组的位移上限，为选取所述碟形弹簧组的型号并进行组合；

3-2.计算得到所述碟形弹簧组的刚度k：

$k=\frac{iF}{zf}---\left(2\right)$

式(2)中，i为碟簧总数量；z为碟形弹簧束数；F为当前型号的单片碟形弹簧负荷；f为当前型号的单片碟形弹簧变形量；

3-3.根据所述碟形弹簧组的刚度k，计算所述碟簧组的预紧力F_s：

F_s＝kd₀(3)

式(3)中，d₀为碟形弹簧预压缩量。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤4包括：

4-1.构建Ni-Ti合金的一维本构模型；

4-2.根据所述Ni-Ti合金的一维本构模型，计算得到所述记忆合金丝的预紧力。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述4-1包括：

构建Ni-Ti合金的一维本构模型：

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·}{\mathrm{\σ}}=E\left(\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}-\left|\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}\right||\frac{\mathrm{\σ}-\mathrm{\β}}{Y}{|}^{\left(N-1\right)}\left(\frac{\mathrm{\σ}-\mathrm{\β}}{Y}\right)\right)\\ \mathrm{\β}=E\mathrm{\α}(\mathrm{\ϵ}-\frac{\mathrm{\σ}}{E}+f_T|\mathrm{\ϵ}{|}^{c}erf\left(a\mathrm{\ϵ}\right)u\left(-\mathrm{\ϵ}\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}\right))\end{array}\right.---\left(4\right)$

式(4)中，为真实应力；E为Ni-Ti合金弹性模量；为真实应变；σ为工程应力；Y为给定温度下的屈服应力；β为一维背应力；ε为工程应变；α为Ni-Ti合金α-ε曲线的斜率决定的常数，表达式为E_y/(E-E_y)，E_y为Ni-Ti合金屈服时σ-ε曲线的斜率；N、f_T、c、a为与材料相关的常数；erf(x)和u(x)分别为误差函数和单位阶跃函数。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述4-2包括：

假设Ni-Ti合金丝的原长为L，预拉伸量为d，则其预应变ε为d/L，将记忆合金丝的预应变ε代入所述Ni-Ti合金的一维本构模型，计算得到所述记忆合金丝的预紧力F_T：

F_T＝σS(5)

式(5)中，S为所述记忆合金丝的截面积。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤5包括：

5-1.根据所述碟簧组的预紧力F_s及所述记忆合金丝的预紧力F_T，计算得到所述滑动楔块受到缸筒内壁的压力F_N：

$F_N=\frac{{\mathrm{AF}}_s+j(cos\mathrm{\θ}-{\mathrm{\μ}}_{1}sin\mathrm{\θ})F_T}{{\mathrm{\μ}}_{1}cos\mathrm{\θ}+\sin \mathrm{\θ}}---\left(6\right)$

式(6)中，j为单侧记忆合金丝的根数；θ为滑动楔块、内摩擦楔块和外摩擦楔块间斜面的坡度角；μ₁为内、外摩擦楔块与滑动楔块间摩擦系数；F_T为单根记忆合金丝的预紧力；A为计算参数；

其中，计算参数A的求取公式为：

$A=\frac{2{\mathrm{\μ}}_{1}cos2\mathrm{\θ}+(1-{\mathrm{\μ}}_1^2)\sin 2\mathrm{\θ}}{({\mathrm{\μ}}_1-{\mathrm{\μ}}_2)\cos \mathrm{\θ}+(1+{\mathrm{\μ}}_1{\mathrm{\μ}}_2)sin\mathrm{\θ}}---\left(7\right)$

式(7)中，μ₂为滑动楔块与缸筒内壁的摩擦系数；

5-2.根据所述滑动楔块受到缸筒内壁的压力F_N，计算得到所述滑动楔块的启动摩擦力F_f：

F_f＝F_Nμ₂(8)。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤6包括：

计算得到所述自复位复合型减震器的设计触发力F_d：

F_d＝F_s+jF_T+F_f(9)。