缸筒内径对油气弹簧阀系参数设计的影响

利用车辆单轮簧上质量和最佳阻尼比系数，得到油气弹簧开阀压力。利用开阀压力与阀片变形以及流量之间关系，建立油气弹簧阀系参数解析设计公式，对阀系参数进行解析设计。通过对缸简内径对阀系设计参数的影响进行定量分析，建立了阀片厚度和节流缝隙影响系数，利用该系数可对阀系参数进行推算设计。通过实例，对阀系参数进行了解析设计与影响系数推算设计，并对2种方法设计值进行了比较，对阀系设计参数进行校核，对所设计油气弹簧进行了特性试验。设计和试验结果表明，阀系参数解析设计方法是准确的，影响系数推算设计方法是可靠的，对油气弹簧设计开发具有重要参考价值。     

簧上质量对油气弹簧阀系设计参数的影响

利用开阀压力和流量以及阀片变形之间的关系,分别建立了油气弹簧节流缝隙和单片节流阀片厚度与单轮簧上质量之间的关系式。在此基础上,对单轮簧上质量对阀系设计参数的影响因素进行了分析,求取了单轮簧上质量影响系数。通过实例,分别利用解析设计法与质量影响系数推算设计方法,对油气弹簧阀系参数进行了设计,对参数设计结果进行了比较和校核,并对设计的油气弹簧进行了特性试验。设计和试验结果表明,单轮簧上质量对油气弹簧阀系设计参数有影响,阀系参数的质量影响系数推算设计方法是可靠的。     

簧上质量对油气弹簧阀系设计参数的影响

利用开阀压力和流量以及阀片变形之间的关系,分别建立了油气弹簧节流缝隙和单片节流阀片厚度与单轮簧上质量之间的关系式。在此基础上,对单轮簧上质量对阀系设计参数的影响因素进行了分析,求取了单轮簧上质量影-向系数。通过实例,分别利用解析设计法与质量影响系数推算设计方法,对油气弹簧阀系参数进行了设计,对参数设计结果进行了比较和校核,并对设计的油气弹簧进行了特性试验。设计和试验结果表明,单轮簧上质量对油气弹簧阀系设计参数有影响,阀系参数的质量影响系数推算设计方法是可靠的。     

油气弹簧节流缝隙及油液黏度的影响

利用车辆单轮簧上质量和最佳阻尼比系数,得到了油气弹簧开阀压力,在基础上利用开阀压力和流量之间关系,建立油气弹簧节流缝隙解析设计公式。对油液黏度对节流缝隙的影响因素进行了定量分析,建立节流缝隙油液黏度影响系数。通过实例,对节流缝隙进行了解析设计与影响系数推算设计,并对两种方法设计值进行了比较,对阀系设计参数进行进行校核,对设计油气弹簧进行了特性试验。设计和试验结果表明,节流缝隙解析设计方法是准确的,油液黏度对油气弹簧节流缝隙设计影响很大,影响系数推算设计方法是可靠的,对油气弹簧的设计开发具有重要参考价值。     

叠加阀片式油气弹簧节流缝隙设计及特性试验

给出了油气弹簧结构原理图,对叠加节流阀片和调整垫圈进行研究,建立了叠加阀片应力计算式和调整垫圈厚度设计式。利用开阀速度和开阀压力建立油气弹簧节流缝隙设计公式,并对叠加阀片和调整垫圈对节流缝隙的影响进行了分析。通过实例对油气弹簧的叠加阀片、调整垫圈和节流缝隙进行了设计,对叠加阀片等效厚度、开阀特性和应力强度进行验证,并对所设计的油气弹簧进行了特性试验。试验和分析表明,节流缝隙的设计方法是正确的,对油气弹簧设计具有重要参考价值。     

基于阻尼阀参数的油气弹簧示功特性分析

针对带有环形阀片阻尼阀结构的油气弹簧开展了力学特性研究,利用叠加阀片的拆分原则推导了阀片组等效厚度关系式以及动态缝隙宽度表达式.运用流体力学和气体状态方程建模分析了油气弹簧的阻尼和弹性特性,对系统总输出力随位移的变化关系进行了仿真计算,并与台架试验数据相比较,验证了建模过程的正确性,而后研究了不同阻尼阀参数对油气弹簧示功特性的影响规律,得出了随着阻尼阀参数的改变油气弹簧示功特性曲线的变化趋势,为产品满足不同型号车辆的性能要求提供了参考.     

调整垫片对油气弹簧开阀压力影响的研究

阐述了多片阀片叠加的优点,给出了油气弹簧节流阀的结构和原理,论述了调整垫片在油气弹簧中作用.根据在相同压力阀片弯曲变形量相等当量关系,对叠加阀片当量厚度进行了研究.对在有、无调整垫片两种情况下,对调整垫片对单片阀片和叠加阀片开阀压力影响进行了研究,对开阀压力变化量和变化率与调整垫片厚度关系进行了分析.最后通过实例对调整垫片厚度对开阀压力、压力变化和压力变化率影响进行了分析验证,并对设计油气弹簧进行了阻力特性试验.通过分析和试验可知,调整垫片可以调节油气弹簧开阀压力,更好地满足对油气弹簧阻尼特性设计要求,对油气弹簧设计、特性分析具有重要参考价值.     

液压减振器节流损失及对阀系参数设计影响

通过对减振器油液状态以及沿程和局部节流损失分析,提出了减振器临界速度概念,建立了沿程节流损失系数和活塞孔等效长度随减振器速度变化曲线.根据减振器速度、流量、压力和阀片变形之间关系,建立了阀系参数设计精确模型.通过实例,利用该模型在考虑局部损失和不考虑局部损失两种情况下,对减振器阀系参数进行设计,对设计结果进行了比较,对局部节流损失对阀系设计参数的影响进行了分析,并对设计减振器进行了特性试验.结果表明,减振器阀系参数设计模型是正确的,参数设计值是可靠的.     

油气弹簧节流阀片设计与研究

对油气弹簧节流阀片厚度和节流缝隙设计进行了深入研究，对如何根据阻尼比设计油气弹簧的阻尼系数，如何根据阻尼力系数设计油气弹簧开阀阻尼力和开阀压差，如何由开阀压力差设计油气弹簧节流阀片厚度进行了研究。给出了节流阀片弯曲变形力学模型，并且提出了设计的阀片厚度弯曲变形系数法。对节流缝隙设计进行了研究，对所设计的油气弹簧阻尼特性进行了仿真分析，最后对油气弹簧进行了室内阻力特性试验。     

油气弹簧圆盘形缝隙节流分析与特性试验

运用边界层理论推导了紊流状态下缝隙的积分流量表达式,提出了油气弹簧阀片圆盘形缝隙节流的一种研究方法。根据自主研发油气弹簧的结构形式,给出了阀片等效厚度的求解方式以及阻尼阀流量分配示意图,通过上述推导公式以及实际气体状态方程,建立了单气室油气弹簧的数学模型,并对特性进行了仿真和试验。结果表明所建立的油气弹簧圆盘缝隙紊流流量公式和特性数学模型是正确的,对阻尼阀的精确设计具有参考价值。     

重型越野车辆油气弹簧设计与验证

为了满足重型越野车辆对大行程弹性元件的要求,创新设计了一种双气室油气弹簧。根据结构和工作特性,建立了两种工作状态下的油气弹簧数学模型,并分析了其刚度特性。加工油气弹簧样件,进行台架试验,获得了不同频率下的油气弹簧作用力和位移数据。分离弹簧作用力中静摩擦力、阻尼力和弹性力。利用弹性力和位移数据,通过曲线拟合方式,识别油气弹簧工作气体不同工况下的多变指数。设计的双气室油气弹簧结构、油气弹簧理论模型,对油气弹簧在大行程越野车上的应用提供了支撑。     

单气室油气弹簧阻尼特性及其影响因素分析

针对某重型特种车辆平顺性研究中单气室油气弹簧阻尼特性的研究问题,基于薄壁小孔理论和范德瓦尔实际气体状态方程,同时根据单气室油气弹簧的结构特点和阻尼的组成建立了相应的阻尼力特性模型,并推导了阻尼系数方程。利用MATLAB软件进行仿真,研究了单气室油气弹簧阻尼特性以及激振频率、幅值、自身结构参数对阻尼系数速度特性的影响。研究结果表明:单气室油气弹簧阻尼特性具有较好的非线性,在压缩阶段的阻尼力较拉伸阶段的大,能够较好地缓解冲击,达到减振效果从而改善车辆行驶平顺性;激振频率和幅值属于外因,仅影响阻尼系数的取值范围,而对其取值及曲率几乎无影响;阻尼系数随活塞杆外径、油管直径的减小而增大,随油管长度的减小而减小。研究结果能对整车振动特性研究中阻尼参数的选取及油气弹簧阻尼特性设计优化等工作提供较为系统的理论支持。     

工程车辆油气弹簧的建模与特性分析

为了研究油气温度的变化对油气弹簧特性的影响,设计了油气弹簧综合性能试验系统和温度间接测试系统,建立了油气弹簧振动模型。首先,采用等价线性化和泰勒展开相结合的方法求得了振动模型的近似解析解,通过与试验数据对比表明,包含温度系数的数学模型更接近于实际情况;然后,在此基础上分析了油气温度的变化对油气弹簧阻尼和刚度的影响。结果表明,油液温度的升高使油气弹簧阻尼力减小,降低了油气弹簧的减振效果;而氮气温度的增加使油气弹簧的刚度增大,增大了油气弹簧的承载能力。     

液气开关启闭特性分析

液气开关作为控制系统中气动油泵的主控开关,控制系统油液压力。当系统油压足够大时,液气开关切断气源,气动油泵停止充压;当系统油压不足时,液气开关连通气源,气动油泵自动补压,直至液气开关切断气源,液气开关启闭特性直接影响系统压力稳定性。通过数值建模,从气源压力、弹簧刚度、机构摩擦力3个方面对液气开关启闭特性分析,并进行试验验证。分析显示,气源压力和机构摩擦力对液气开关启闭特性影响较小,弹簧刚度对其影响较大。试验结果显示,当气源压力在0.65～0.9 MPa之间时,为减小启闭压差,弹簧刚度应设计在94～97.3 N/mm之间为宜。     

Analysis of design parameters for shunt valve and anti-siphon device used to treat patients with hydrocephalus

The present study investigated design parameters of shunt valves and anti-siphon device used to treat patients with hydrocephalus. The shunt valve controls drainage of cerebrospinal fluid (CSF) through passive deflection of a thin and small diaphragm. The anti-siphon device (ASD) is optionally connected to the valve to prevent overdrainage when the patients are in the standing position. The major design parameters influencing pressure-flow characteristics of the shunt valve were analyzed using ANSYS structural program. Experiments were performed on the commercially available valves and showed good agreements with the computer simulation. The results of the study indicated that predeflection of the shunt valve diaphragm is an important design parameter to determine the opening pressure of the valve. The predeflection was found to depend on the diaphragm tip height and could be adjusted by the diaphragm thicknesss and its elastic modulus. The major design parameters of the ASD were found to be the clearance (gap height) between the thin diaphragm and the flow orifice. Besides the gap height, the opening pressure of the ASD could be adjusted by the diaphragm thickness, its elastic modulus, area ratio of the diaphragm to the flow orifice. Based on the numerical simulation which considered the increased subcutaneous pressure introduced by the tissue capsule pressure on the implanted shunt valve system, optimum design parameters were proposed for the ASD.     

Design and performance research of a hydro-pneumatic suspension with variable damping and stiffness characteristics

This research proposes a novel hydro-pneumatic suspension structure based on high-speed on-off solenoid valves, which can realize two spring force modes and four damping force modes. The basic working principles of the HPS with multiple output force modes are analyzed to establish the damping and stiffness features mathematical models. Based on the parameters taken from a mine dump truck, the stiffness coefficient and damping coefficient of the proposed HPS are matched firstly, then the initial charging pressure of accumulators and the diameter of throttle valves are determined. Finally, the validity of the proposed model is demonstrated by comparing the force-displacement and the force-velocity responses of the model with the corresponding measured experimental data under a broad range of excitations.

     

弧形螺旋弹簧弹性特性分析方法研究

采用离散化分析方法，推导出弧形螺旋弹簧弹性特性的解析表达式，分析了扭振减振器转速对弧形螺旋弹簧弹性特性的影响，结果表明其刚度是随转速升高而增大的。通过与实验结果对比，验证了理论分析结果，进一步对弧形螺旋弹簧的非线性弹性特性进行了分析，并从工程应用角度进行了简化讨论。     

油气状态对车辆油气悬挂特性影响建模分析

油气悬挂内部的油液和气体并非绝对的理想状态,而是随着压力变化发生溶解或析出,对悬挂输出特性影响较大。基于此,提出真实气体状态方程,建立考虑气体溶解与析出特性的油气悬挂分析模型。运用Simulink仿真分析模型和油气悬挂性能分析试验台,选取冲击载荷、周期激励及正弦小振幅扫频激励等工况,分析油气悬挂的簧上质量位移和压力响应特性。结果表明:冲击载荷作用1.5 s左右达到平衡状态,试验和仿真平衡位置误差小于3%;周期性激励作用下,运动位移和气体压力的仿真结果与试验测试数据一致,位移最大误差范围在1 mm内,气体压力响应误差范围在0.06 MPa内。扫频激励作用下,系统性能满足要求,试验结果和仿真分析变化趋势基本一致。考虑气体溶解与析出特性的数学模型对油气悬挂设计具有一定的指导意义。