基于AMESim阀片式油压减振器阻尼特性影响因素的仿真分析

简要阐述了油压减振器的工作原理,利用AMESim软件建立了阀片式油压减振器的仿真模型;对建立的模型进行了仿真分析,并通过仿真程序得到了在不同影响因素下的阻尼特性曲线,通过特性曲线的变化规律来分析影响因素对阻尼特性的影响。     

可控叶片式减振器的阻尼特性分析

通过对可控叶片减振器的结构进行分析,建立可控叶片减振器的流体力学模型,模拟减振器内部流体结构,用理论分析和实验拟合相结合的方法来研究可控叶片减振器的阻尼特性.阐明了减振器阻尼特性受到工作液的温度,比例流量阀节流口开度以及连接臂端的激励速度的影响和比例流量阀对减振器"温衰"效应的补偿作用.最后验证了不同温度下减振器的实验数据和仿真计算结果的一致性,表明模型准确可靠.     

高铁车辆间油压减振器特性及对高铁动力学性能的影响

优化车端悬挂及其核心部件对提高高速列车的运行动力学性能具有重要意义。以某动车组车辆间减振器为研究对象,通过分析其阀片式阀系的流量-压力特性,建立了其阻尼特性的参数化模型,并通过产品台架实验验证了仿真结果和理论模型的正确性。基于SIMPACK软件环境建立了该动车组的多体系统动力学仿真模型,研究了车辆间减振器阻尼系数对动车组动力学包括会车响应的影响,结果表明：车辆间减振器能明显地抑制车辆正常运行期间车端的复杂横向振动,提高乘坐舒适性,还能极大地抑制会车期间车体的大幅复杂横向晃动尤其是车体侧滚,并减小轮轴横向力和脱轨系数,增强高速列车的整体性和安全性。所获得的车辆间减振器参数化数学模型、车辆多体动力学仿真模型以及研究结果为下一步该车辆间减振器阻尼特性的动力学优选以及减振器产品本身的优化设计提供了基础。     

基于减振器神经网络建模的汽车悬架参数优化分析

利用神经网络对于非线性系统有很强逼近能力的特点,对减振器的外特性进行了神经网络建模.并将三种神经网络减振器模型分别放入整车Matlab/Simulink仿真模型中,对比分析了不同减振器对汽车平顺性的影响,从而确定了适宜被研究车型的减振器阻尼特性,使汽车在设计阶段就能完成悬架阻尼参数的优化匹配.     

两级阻尼可调式液压减振器的性能仿真与试验

可调阻尼减振器是汽车半主动悬架的关键部件.根据某大客车电控半主动悬架的阻尼控制要求,以该车原被动式液压减振器为基础,设计出一种具有两级阻尼特性的可调减振器.采用共轭梁法计算节流阀片的挠曲变形,建立该减振器阻尼特性的数学模型,仿真分析活塞杆直径,阻尼阀孔径以及调节孔孔径等主要结构参数对减振器阻尼性能的影响,在此基础上确定可调减振器的主要设计参数.对研制的可调减振器样件进行阻尼性能测试,结果表明:减振器的两级阻尼状态变化明显,阻尼切换控制准确,阻尼力试验值与仿真值的偏差小于8%,说明所建的减振器数学模型具有较高的精度,采用共轭粱法计算节流阀片挠曲变形是可行有效的,为设计开发可调阻尼液压减振器和研究汽车半主动悬架提供了重要依据.     

电磁阀式阻尼可调减振器AMESim建模研究

以某种电磁阀式阻尼可调减振器为研究对象,通过实物拆解和对其结构原理进行分析,根据减振器节流孔油液流动及开阀压力,分别推导电磁阀式阻尼可调减振器在伸张行程和压缩行程的阻尼力计算公式。对拆解的电磁阀式阻尼可调减振对其阀口及阻尼孔进行测量,借助AMESim软件搭建减振器精细模型,并将该可调减震器AMESim仿真模型的力学特性与可调减震器实物的力学特性对比,验证模型的正确性。对此类电磁阀式阻尼可调式减振器模型的建立对研究汽车半主动悬架的控制具有重要意义。     

双筒式液力减振器开阀前内部流场的CFD仿真分析

研究开阀前减振器内部流场变化对减振器阻尼特性的影响.采用CFD仿真软件Fluent对减振器内部阀系的节流作用进行了数值模拟.将阀系的节流缝隙分为两部分进行数值仿真,确定了阀系结构中各部分对阀系节流压差的影响程度.通过试验测试对数值模拟结果进行验证.最终确定了通过数值模拟方法得到减振器的阻尼力是可行的.     

车辆悬架系统非线性阻尼匹配研究

悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称,是现代汽车上重要的总成之一,其性能对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性具有重要影响。汽车悬架的性能不仅取决于悬架的结构形式,更重要的是取决于悬架系统参数及其匹配。减振器各阻尼阀的参数往往是根据减振器阻尼分段线性速度特性曲线确定的。基于二自由度1/4悬架振动模型,利用MATLAB/Simulink建立阻尼非线性的系统仿真模型,研究在随机路面激励下减振器阻尼分段线性三级控制各目标参数对车辆性能的影响,为车辆悬架系统非线性阻尼匹配提供理论依据。     

CDC减振器阀片热变形建模研究

阀片变形极大地影响了减振器的阻尼特性,提高阀片变形量的计算精度,可进一步精确分析CDC减振器的阻尼特性。根据热弹性理论和大、小挠度理论,推导了环形阀片任意半径处的变形解析解,从而建立了温度-压力复合作用下的阀片变形数学模型,开展了温度场和静力学仿真验证,基于Simulink搭建了考虑阀片热变形的CDC减振器阻尼力的数学模型,并将仿真结果与实验结果进行对比。结果表明：阀片变形解析解与仿真结果误差在5%以内,阻尼力模型仿真结果与实验结果误差在10%以内。该阀片变形数学模型和阻尼力模型均提高了减振器阻尼特性的计算精度,为阀片变形计算和减振器阻尼特性的研究提供了理论基础。     

基于流—固耦合的汽车减振器动态特性仿真分析

对减振器的流—固耦合建模和求解技术进行研究。基于多求解器的流—固耦合方法,建立精度较高的阻尼阀流场网格模型和叠加阀片有限元接触模型,并联合有限体积法和有限元法对减振器流—固耦合模型进行求解和分析,获取了减振器的速度特性和示功图,对阻尼阀内部压力场、速度场进行详细分析,对叠加阀片非线性动力学特性进行分析。仿真结果表明:由于高速油液对阻尼阀壁面的冲击作用,阻尼阀核心区域的压力场急剧变化;阀片在开启和关闭瞬间,速度有一个跳跃,这使得节流通道迅速变化,具体表现为开阀点附近的速度特性曲线向下弯折。因此,阻尼阀核心区域的流场网格模型和叠加阀片的接触模型对仿真精度影响最大。计算中考虑了油液的湍流流动,阀片的接触滑移和大挠度变形,使得流—固耦合模型尽可能地贴近物理事实,仿真结果与试验吻合较好。     

某轿车减振器异响分析与优化

针对某轿车后悬架减振器出现的异响问题,进行阻尼器高频振动试验,对位移-阻尼力图形分析确定异响由复原阀系造成,通过对复原阀系进行结构设计优化,改善位移-阻尼力图形,最后将改善后的复原阀系装配于新的减振器进行噪声台架测试验证和整车道路试验验证,结果表明,改进后的减振器异响消除。     

Study on the damping performance characteristics analysis of shock absorber of vehicle by considering fluid force

In this study, a new mathematical dynamic model of displacement sensitive shock absorber (DSSA) is proposed to predict the dynamic characteristics of automotive shock absorber The performance of shock absorber is directly related to the vehicle behaviors and performance, both for handling and ride comfort The proposed model of the DSSA has two modes of damping foice (i e soft and hard) according to the position of piston In this paper, the performance of the DSSA is analyzed by considering the transient zone for more exact dynamic characteristics For the mathematical modeling of DSSA, flow continuity equations at the compression and rebound chamber are formulated And the flow equations at the compression and rebound stroke are formulated, respectively. Also, the flow analysis at the reservoir chamber is carried out Accordingly, the damping force of the shock absorber is determined by the forces acting on the both side of piston The analytic result of damping force characteristics are compared with the experimental results to prove the effectiveness Especially, the effects of displacement sensitive orifice area and the effects of displacement sensitive orifice length on the damping force are observed, respectively The results reported herein will provide a better understanding of the shock absorber     

考虑阀片大挠曲变形的减振器建模与参数辨识

为建立减振器参数化数学模型,基于圆薄板大挠曲理论和弹性力学原理,推导出了阀片大挠曲变形与半径的关系式。建立外半径不全相等时环形叠加阀片的力学模型,提出用大挠曲变形解析方法与有限元分析相结合的等效模型求解方式推导出该环形叠加阀片挠曲变形的解析式。根据活塞阀系叠加阀片与复原弹簧同时变形的串联原理,建立了该双筒式减振器在复原与压缩行程中阻尼特性的数学模型。采用NSGA-Ⅱ算法对模型中难以测量的参数进行辨识,辨识后的减振器外特性仿真结果与试验数据基本吻合,说明所建立的参数化模型比较可靠,对减振器的性能调试具有指导意义。     

基于AMESim的汽车液压减振器失效仿真

针对油液泄漏导致的减振器失效问题,以某国产液压减振器为研究对象,通过分析其结构以及工作原理,建立减振器阻尼力的数学表达式以及AMESim一维仿真模型,仿真得到其不同速度下的示功图以及阻尼特性曲线,并与试验结果进行对比,仿真结果与试验结果能够较好的吻合,表明用AMESim所建立的一维仿真模型真实可靠。基于该仿真模型仿真活塞缝隙、底阀、活塞杆与密封圈缝隙的油液泄漏而导致的减振器失效问题,对比不同状态下的阻尼特性曲线,发现仿真模型可以较好的进行减振器失效的仿真分析,表明仿真模型能够指导实际工程设计以及相关的性能预测。     

A high-frequency first-principle model of a shock absorber and servo-hydraulic tester

The aim of this paper is to present the model of a complete system, consisting of a variable damping shock absorber and a specialized servo-hydraulic tester, used to evaluate the vibration levels produced by a shock absorber. This kind of evaluation is used within the automotive industry to investigate shock absorbers, as an alternative to vehicle-level tests. The purpose of such testing is to quantify a shock absorber's ability to transfer the mid- and high-frequency content of the vibrations passing from the road profile, through the suspension, to the vehicle body. The first-principle non-linear model formulated, derived and validated in this paper allows laboratory test conditions to be reproduced. It also provides an understanding of structural vibrations in regard to the dynamical interactions between the shock absorber, its basic components (e.g. valve systems), mounting elements, and the hydraulic actuator. The model is capable of capturing important dynamical properties over a wide operating range, yet is only moderately complex. The model has proved to be qualitatively suitable and quantitatively accurate based on validation work performed for the entire frequency range of interest, i.e. 0-700 Hz. The application scope of this study covers the engineering need to develop a simulation tool for high-frequency shock absorber design optimization.     

Simulation and experimental validation of vehicle dynamic characteristics for displacement-sensitive shock absorber using fluid-flow modelling

In this study, a new mathematical dynamic model of shock absorber is proposed to predict the dynamic characteristics of an automotive system. The performance of shock absorber is directly related to the car behaviours and performance, both for handling and ride comfort. Damping characteristics of automotive can be analysed by considering the performance of displacement-sensitive shock absorber (DSSA) for the ride comfort. The proposed model of the DSSA is considered as two modes of damping force (i.e. soft and hard) according to the position of piston. For the simulation validation of vehicle-dynamic characteristics, the DSSA is mathematically modelled by considering the fluid flow in chamber and valve in accordance with the hard, transient and soft zone. And the vehicle dynamic characteristic of the DSSA is analysed using quarter car model. To show the effectiveness of the proposed damper, the analysed results of damping characteristics were compared with the experimental results, which showed similar behaviour with the corresponding experimental one. The simulation results of frequency response are compared with the ones of passive shock absorber. From the simulation results of the DSSA, it can be concluded that the ride comfort of the DSSA increased at the low-amplitude road condition and the driving safety was increased partially at the high-amplitude road condition. The results reported herein will provide a better understanding of the shock absorber. Moreover, it is believed that those properties of the results can be utilised in the dynamic design of the automotive system.     

液压减振器散热性能研究

液压减振器是通过消耗机械能实现减振目的的装置,但目前其散热效果并不理想,温度升高导致了减振器整体性能下降。利用路面不平度激励模型、悬架系统振动模型、热量传递模型,通过能量守恒定律建立了液压减振器的热力学平衡数学模型。综合考虑油液泄漏特性、密封特性以及液压减振器阻尼性能界定其许用油温。对液压减振器散热参数进行了分析研究,且试验结果表明分析模型与设计方法正确,为减振器的设计提供参考。     

液压减振器橡胶气带性能测试与分析

发泡橡胶具有较好的耐热老化性、耐油性和耐压缩永久变形性能,在液压减振器储油腔中采用发泡橡胶气带替代气腔,是解决减振器气穴现象和油液乳化现象的有效方法。发泡橡胶特性对减振器阻尼作用有很大的影响,通过发泡橡胶在液压油内压缩实验,用回归分析方法得到其压力-体积变化规律,进一步利用 AMESim软件完成对采用橡胶气带减振器的仿真分析。减振器测试结果表明,发泡橡胶的压力-体积变化规律较好的反映了气带在减振器中的工作情况,对液压减振器用发泡橡胶气带的设计有一定的指导意义。     

Vibrational protection provided by automobile suspensions with both hydraulic and inertial-frictional shock absorbers

A mathematical model is used to investigate automobile suspensions with both hydraulic and inertial-frictional shock absorbers. The optimal parameters of this combined damping system are determined for the suspension of the GAZ-66 vehicle. A prototype inertial-frictional shock absorber is described, and the results of road tests on the Gazel ambulance are presented.     

带缓冲簧的汽车减振器外特性及其敏感度分析

基于带缓冲簧的汽车减振器的结构和工作原理,应用流体力学和弹性力学的理论,推导出了受均布载荷作用的环形薄板阀片的挠曲变形解析式,建立了该减振器在复原和压缩工况下阻尼特性的数学模型。在MATLAB环境下对模型进行了模拟仿真,并与实测的减振器的外特性进行了比较分析,仿真与实测结果的一致证明了数学模型正确可靠。同时用该模型分析了减振器活塞杆直径、内部气压、油液温度及摩擦力等因素对其外特性的影响规律及敏感程度,得出的结论可以为减振器的设计和性能预测提供参考。