连通式油气悬挂系统刚度特性分析

建立了连通式油气悬挂系统的铅垂线刚度和侧倾角刚度的计算公式,分析了悬挂质量、蓄能器容积、初始充气压力,悬挂缸面积比以及悬挂缸的安装距等对刚度特性的影响,分析结果可以为连通式油气悬挂系统的设计提供依据。     

基于AMESim双缸连通式油气悬架性能参数影响分析

连通式油气悬架对于消除不平路面对车架的过大载荷和实现较好的侧倾特性具有重要意义,在不断朝着大吨位和高行驶速度方向发展的工程车辆上应用普遍。以连通式油气悬架作为研究对象,采用试验和仿真相结合的方法,研究油气悬架阻尼孔两端压差和活塞杆受力情况。建立油气悬架的数学模型,找出影响性能的参数;搭建双缸连通式油气悬架试验台,通过改变阻尼孔规格、油缸运动速度、蓄能器充气压力、两缸相位差等参数,在试验台上进行双缸连通油气悬架试验,分析不同参数对油气悬架阻尼孔两端的压差变化情况和活塞杆的受力情况的影响。基于AMESim建立双缸连通式油气悬架模型,对比仿真结果与试验结果,修正模型参数,最终搭建双连通式油气悬架在不同工作状况下的分析模型,分析方法和分析结果可指导油气悬架的设计研究。     

双气室油气悬挂结构设计及仿真分析

在分析油气悬挂系统结构及基本工作原理的基础上,对双气室油气悬挂缸主要参数进行计算,并建立其数学模型。基于AMESim软件建立了油气悬挂的仿真模型,分析了悬挂缸阻尼孔径、蓄能器初始压力和初始体积对油气悬挂输出特性的影响,结果表明:悬挂缸阻尼孔径对阻尼特性影响较大,而蓄能器初始压力和体积是影响悬挂系统刚度的主要因素。仿真结果对油气悬挂系统的设计及相关参数的选用具有参考价值。     

连通式油气悬架导弹发射车道路友好性联合仿真研究

为降低某四轴连通式油气悬架导弹发射车行驶时对路面的损伤程度,对导弹发射车的道路友好性进行了联合仿真研究。基于油气悬架发射车1/4模型,推导了其6自由度动力学方程,采用滤波白噪声法构建路面激励,建立了考虑轮胎非线性特性的ADAMS/Simulink/AMESim联合仿真模型,以"95百分位四次幂和力"作为评价指标对道路友好性进行深入分析。研究结果表明:蓄能器初始充气压力、容积和阻尼孔径对道路破坏系数有较大影响;车速升高时,较好路面的道路破坏系数增加缓慢,然而对于低等级路面,道路破坏系数会显著增大;在合理的范围内,选择较低的轮胎刚度可以提高道路友好性。     

刚度和阻尼可调前桥油气悬架的设计

根据CF700型号拖拉机前桥悬架的参数要求,设计一种刚度和阻尼均可调的油气悬架系统。建立油气悬架刚度和阻尼的数学模型,计算油气弹簧的结构参数,仿真研究油气弹簧不同工作状态下的动刚度、阻尼力和输出力的特性以及各结构参数变化对油气弹簧输出力特性的影响。结果表明:油气弹簧液压缸有杆腔和无杆腔连通时阻尼力和悬架输出力较小,两腔分离时阻尼力和悬架输出力较大,通过调节两腔连通时节流面积的大小,可以调节悬架阻尼力和输出力;通过额外连通一个蓄能器,明显减小了油气弹簧的动刚度和悬架的输出力;比例阀节流孔径的大小影响悬架的阻尼力和输出力,节流孔径越大,悬架阻尼力和输出力越小。所设计的油气弹簧可以实现悬架"软"、"硬"状态的切换,并能在一定范围内对悬架刚度和阻尼进行调节。将油气悬架的刚度和阻尼系数线性化后代入振动仿真模型,得到前桥悬架拖拉机座椅安装位置垂向振动加速度均方根值、俯仰振动角加速度均方根值及前轮动载荷均方根值分别降低了9.2%、42.4%、70.3%,提高了拖拉机的行驶安全性和乘坐舒适性。该研究为后期开发半主动油气悬架提供重要理论依据。     

SGA3722矿用汽车舒适性差的原因和解决方法

分析了充油充气量对油气悬架刚度特性的影响，找出了SGA3722矿用汽车乘坐舒适性差的原因，通过改变油气悬架缸的充油充气量，改善了SGA3722矿用汽车的乘坐舒适性，对油气悬架的充油充气量的计算具有普遍指导意义。     

油气悬架非线性阻尼模型的统计线性化分析

车辆油气悬架具有刚度非线性、阻尼非线性和摩擦非线性等特性。本文利用随机振动理论对油气悬架的非线性阻尼模型进行了统计线性分析，得到了统计意义下的油气悬架的阻尼线性化模型。     

同侧两轴连通式油气悬架系统研究

为改善车辆的振动性能,提出车身同侧的两轴连通式油气悬架。介绍了同侧两轴连通式油气悬架的结构和工作原理,并在此基础上建立了其数学模型;对悬架系统的刚性特性和阻尼特性进行了研究,分析了系统的连通特性,并研究了系统参数对悬架性能的影响;分析了悬架系统对激励的响应机制。研究结果表明:相对于独立式悬架系统,同侧两轴连通式悬架系统具有振动更平稳,恢复平衡状态更快,更有利于快速通过复杂路面等优点;同侧两轴连通式悬架的阻尼力不具有连通性,且其大小是由多因素共同决定的;外界激励的频率主要影响悬架的阻尼力,相位差主要影响悬架的刚性力。     

矿用宽体车主动油气悬架的复合控制方法研究

由于矿用宽体车被动油气悬架不能根据路面情况以及车载变化达到实时调整车姿来满足车辆平顺性要求,为进一步改善矿车行驶平顺性,提出一种神经网络和模糊PID控制相结合的主动悬架复合控制方法。建立单气室油气弹簧数学模型,并经实验验证了模型的正确性;在此基础上以C级路面作为输入,建立1/2车辆动力学模型,以悬架输出力为控制对象,对控制器的设计进行了详细研究,并对矿车前半车身垂向及侧倾方向的振动特性进行了对比分析。结果表明：与被动悬架相比,所设计的主动控制策略使车身垂直加速度降低了38.45%,侧倾角加速度降低了27.16%,轮胎动载荷降低了32.68%,悬架动扰度降低了34.8%,极大地改善了车辆行驶平顺性。     

基于ADAMS和AMESIM联合仿真环境的油气悬挂虚拟试验研究

为实现油气悬挂机械、液压系统一体化虚拟样机设计,提出了基于ADAMS与AMESim联合仿真环境的虚拟样机建模与仿真试验方法,运用ADAMS软件建立了油气悬挂系统1/12车辆动力学模型,应用AMESim软件对液压系统建模,并实现了两模型的接口设置。通过联合仿真试验,分析了典型路面激励下油气悬挂及车体的动态响应。仿真试验结果较好地反映了油气悬架实际系统的工作特性,验证了所建模型的有效性。     

起重机油气悬挂系统刚度特性仿真与试验对比分析

为了验证液压油缸与蓄能器组成的油气悬挂系统刚性的非线性特性,将某起重机油气悬挂的液压系统作为研究对象,建立油气悬挂系统的刚度计算数学模型,并借助MATLAB作出了刚度变化曲线;在不同试验工况下进行刚度特性分析和比较,指出了理论模型与试验结果的差距,验证了油气悬挂系统的刚度变化趋势,对深入分析油气悬挂系统的其他性能具有借鉴意义。     

基于AMESim参数变化对独立式油气悬架性能影响分析

独立式油气悬架使得车辆各个悬架各司其职,相互之间没有直接影响,具有非线性变刚度和变阻尼特性而且减振效果好,在工程车辆中应用普遍。以单缸独立式油气悬架作为研究对象,根据其结构特点,建立单缸独立式油气悬架的数学模型,获得对性能影响明显的参数;基于AMESim搭建单缸油气悬架的仿真模型,搭建油气悬架试验台,根据试验台各个零部件的尺寸设置模型中液压缸、阻尼阀、蓄能器、油液等各个元件的参数,对比分析仿真和试验中参数变化对阻尼孔两端的压差和活塞杆受力情况的影响。结果可知:蓄能器充气压力的增加导致活塞杆受力增加;随着油缸运动频率的增大,阻尼孔两端压差和活塞杆受力均变大;当阻尼孔直径减小时,则阻尼孔两端压差和活塞杆受力的最小值均减小,且阻尼孔越小,减小的速度越快,而阻尼孔两端压差和活塞杆受力的最大值基本保持不变;仿真结果与试验结果吻合度较高,最大误差不超过10%。     

油气悬架系统振动衰减特性分析

为研究油气悬架系统振动衰减规律,得出振动衰减特性,根据油气悬架系统结构特征,在考虑等温平衡过程和快速加载过程的基础上,建立油气悬架系统弹性力数学公式和阻尼力数学公式,利用能量守恒原理推导出油气悬架系统振动数学模型。通过数值计算仿真及试验研究,得出油气悬架系统自身振动衰减规律及有关结构参数对衰减规律的影响情况。结果表明:仿真结果与试验结果基本一致,油气悬架系统对振动的衰减幅度呈现出周期性递减趋势,大部分振动能量在激励后的前两个振动周期被消耗掉;悬架结构参数的改变不仅影响振幅衰减程度,而且影响振动衰减周期。     

基于ADAMS与AMESim的油气悬架密封圈阻尼作用影响分析

油气悬架在工程自卸车中应用普遍,密封圈作为重要组成单元,摩擦作用产生阻尼对油气悬架性能具有重要影响。针对油气悬架密封圈阻尼作用的影响进行分析,建立单气室油气悬架的数学模型。基于ADAMS搭建二自由度的1/4自卸车的悬架模型,基于AMESim搭建油气悬架数学模型,二者联立搭建油气悬架整个工作系统的分析模型,采用正弦性周期激励作为系统输入,对密封圈阻尼作用影响进行分析。搭建油气悬架试验台,对系统特性进行分析,根据试验结果对分析模型进行修正并对模型的准确性进行验证。结果可知:考虑密封圈阻尼作用影响时,当簧载质量发生变化时,修正后模型使得车身加速度和车轮相对动载荷的最大值都明显降低,整车性能改善明显;对比分析可知修正后模型的准确性与可靠性;为此类自卸车悬架系统设计研究提供参考。     

工程车辆油气悬挂温度场影响因素分析

油气悬挂内部物理状态对其输出特性具有重要影响,其中温度场的变化是不可忽略的重要因素。根据油气悬挂的结构特点,搭建力学模型;基于传热学理论,考虑了缸筒和活塞杆的热容对油气悬挂温升的影响,运用集中参数热模型法建立了油气悬挂的热力学模型,并将其与油气悬挂的非线性输出力数学模型相结合,得出了油气悬挂温度变化的规律。搭建油气悬挂周期激励试验台,通过油气悬挂热力学模型的计算结果和油气悬挂周期性激励加载的试验结果都表明:油液是影响悬挂温升的主要内部因素,而且在外界激励存在的情况下,由于与外界环境的热量交换,悬挂的温度会逐步达到一个平衡的状态;同时试验结果中输出力的变化趋势表明:悬挂系统温度变化对悬挂输出力的影响是不能忽略的,在实际中应加以重视。     

基于正交试验工程车辆油气悬挂优化设计建模分析

油气悬挂因为结构简单且具有良好的非线性变刚度和变阻尼特性,其应用非常广泛。根据单气室油气悬挂的结构特点对其进行参数化,利用四分之一车辆振动系统进行试验设计分析,确定对车辆振动性能影响最大的结构参数和结构参数之间的组合;进行结构性能参数优化分析,分析车辆振动性能达到最优时,结构参数的分布情况和分布规律。利用正交试验法对油气悬挂设计参数进行优化,同时结合油气悬挂数学模型,提出利用活塞和阻尼孔与活塞杆直径之比、单向阀当量直径与阻尼孔直径之比等3个参数来简化设计过程。分析油气悬挂参数对车辆行驶平顺性和操作安全性的影响趋势和以影响程度为衡量标准的影响顺序,从而确定主要因素和相对次要因素,对油气悬挂进行参数优化。从分析结果可知:悬架的初始位置对油气悬挂性能影响最大,其次为活塞与活塞杆直径之比;设计变量对目标的影响大小依次为:x_0λ_1τ_2τ_1d;在悬挂设计过程中,λ_1与τ_1能取值使得目标函数值达到最小,d与τ_2则需要在其对目标函数的影响趋势下根据实际约束条件选取;优化后,系统性能有较大改善。     

基于Simulink油气悬架非线性特性影响因素分析

油气悬架具有良好的非线性输出特性并且结构简单、减振效果好而被广泛应用于工程车辆。根据单气室油气悬架的结构特点,针对其非线性结构参数特征,分别搭建非线性数学模型,基于Simulink搭建油气悬架分析模型,分析悬架缸各腔面积、气体的初始充气体积、阻尼孔的面积和单向阀的有效过流面积等对油气悬架性能的影响。结果表明:悬架缸各腔的面积、气体的初始充气体积对油气悬架刚度特性影响较大;而对油气悬架的阻尼特性影响较大的因素主要有阻尼孔面积和单向阀的有效过流面积;各参数影响的规律根据系统工作状态存在较大差异;分别分析获得各结构参数对油气悬架性能的影响规律,为实际设计研究提供参考。