行星轮式月球车移动系统的关键技术

为提高月球车的越障能力,重点考虑提高车轮的越障能力,成功研制了一种采用扭杆弹簧和磁弹簧减振器并联悬架,且每个行星车轮独立驱动的月球车。在行星车轮不翻转越障条件下,推导了月球车两个前行星车轮同时越障时可以爬过的垂直障碍高度与车辆参数的关系,并进行了ADAMS仿真。对行星轮式月球车进行了动力学分析,确定了行星车轮的等效地面不平度函数,并在此基础上建立了7自由度月球车振动系统模型,根据模型的计算结果确定了扭杆弹簧刚度和减振器阻尼的最佳参数范围。同时,进行了月球车爬坡试验和垂直越障能力试验研究,还模拟月球的低重力环境进行了整车的低重力试验。     

空气悬架系统参数匹配研究

分析了空气弹簧的非线性弹性特性,建立了空气悬架系统振动的动力学模型,提出了空气弹簧与减振器参数匹配的计算方法及双向作用减振器伸张阻力和压缩阻力的匹配原则,以WG6111EH空气悬架大客车参数匹配为例,通过matlab/simulink模型仿真优选刚度和阻尼参数,试验结果表明,优选出的参数匹配合理,能满足汽车行驶平顺性及操纵稳定性的综合要求.     

ECAS系统控制模式及控制策略

为了提高汽车平顺性和操纵稳定性,引入ECAS/ESAC系统,将决策控制做为空气悬架系统的控制策略,再根据对悬架偏频大小的要求和空气弹簧刚度特性,逆推出空气弹簧高度的结果调节范围,根据车速确定高度的控制策略,通过遗传算法的优化实现弹簧刚度与减振器阻尼的匹配,根据匹配结果最终确定阻尼的控制模式和控制策略。分别利用非线性系统半车动力学模型和蛇形试验仿真在此系统下的汽车平顺性和操纵稳定性。仿真结果及试验表明：在随机路面条件下,由于控制策略的实施,空气悬架系统的平顺性和操纵稳定性均有所提高。     

基于扭杆安装方式的悬架刚度计算及特性分析

基于双横臂独立悬架运动特性,推导出三种不同形式扭杆安装方式对应的悬架线刚度计算公式。以某校车前双横臂独立悬架为例,依据公式中扭杆刚度与悬架线刚度的关系,分别计算并设计出满足要求的扭杆。创建三种形式扭杆安装方式对应的前悬架动力学模型并进行仿真实验,研究车轮跳动时悬架各定位参数的变化,结果表明双联扭杆弹簧独立悬架能够较好地控制车辆的操纵特性。弹簧的刚度和导向机构的形式共同决定悬架线刚度的非线性特性,不同的非线性特性对车辆的操纵性和行驶平顺性产生的影响不同。     

某型6×4载货汽车空气悬架系统设计分析

针对传统钢板弹簧悬架导致载货车辆的平顺性、道路友好性较低的问题,在现有某型6×4钢板弹簧悬架栽货汽车的基础上,进行了空气悬架改装设计。通过前、后空气悬架的刚度、阻尼系数、偏频的设计计算,确定了空气悬架系统主要设计参数,并在此基础上进一步校核了空气悬架的侧倾刚度。研究结果对多轴载货车辆空气悬架系统的设计具有参考价值。     

某型6×4载货汽车空气悬架系统设计分析

针对传统钢板弹簧悬架导致载货车辆的平顺性、道路友好性较低的问题,在现有某型6×4钢板弹簧悬架载货汽车的基础上,进行了空气悬架改装设计.通过前、后空气悬架的刚度、阻尼系数、偏频的设计计算,确定了空气悬架系统主要设计参数,并在此基础上进一步校核了空气悬架的侧倾刚度.研究结果对多轴载货车辆空气悬架系统的设计具有参考价值.     

某型6×4载货汽车空气悬架系统设计分析

针对传统钢板弹簧悬架导致载货车辆的平顺性、道路友好性较低的问题,在现有某型6×4钢板弹簧悬架栽货汽车的基础上,进行了空气悬架改装设计。通过前、后空气悬架的刚度、阻尼系数、偏频的设计计算,确定了空气悬架系统主要设计参数,并在此基础上进一步校核了空气悬架的侧倾刚度。研究结果对多轴载货车辆空气悬架系统的设计具有参考价值。     

重型车辆空气悬架参数匹配与性能分析

根据车辆动力学模型简化原则,确定某重型货车前后悬架空气弹簧刚度及减振器参数,并建立相应三维模型。根据三维模型参数,在AMESim中建立二分之一车辆模型,并利用滤波白噪声法建立了C级路面激励。通过计算,对前后悬架不同阻尼值下的悬架参数进行匹配研究,分析了空气悬架阻尼值的改变及匹配对车辆行驶平顺性、操纵稳定性以及道路友好性的影响。     

抗蛇行减振器的模型研究

分析了广泛应用于动车组车辆上的抗蛇行减振器的工作原理,将抗蛇行减振器的力学特征抽象为弹簧、阻尼单元,在Maxwell等效参数模型的基础上,考虑抗蛇行减振器油液阻尼的分段特性,同时考虑橡胶节点刚度和油液刚度,建立液压减振器的分段线性模型。在此基础上,求解抗蛇行减振器的动态阻尼与动态刚度。同时,针对应用在动车组上的某抗蛇行减振器进行动态特性试验,得到减振器的动态阻尼和动态刚度曲线。最后,将分段线性模型的计算结果与两种线性阻尼的Maxwell模型计算结果、试验结果进行对比,验证了模型的准确性。     

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.     

Measurement,simulation on dynamic characteristics of a wire gauze–fluid damping shock absorber

A new kind of shock absorber with Coulomb–fluid damping through coupling oil, wire gauze, rubber and spring by ingenious tactics is designed for reinforcement of electronic-information equipment in atrocious vibration and impact. The physical mechanism of the shock absorber is systematically investigated. The key-model machine shows complex non-linear dynamic characteristics in multi-parameter coupling dynamic test; otherwise, it has a good dynamic performance for attenuating vibration and resisting violent impact. Based on this, the non-linear dynamic model for attenuating vibration mode of the shock absorber is presented by analysing coupling physical mechanism of fluid and Coulomb friction and other factors for designing the shock absorber with high validity. The analytical results obtained in experimental data have been compared with the numerical ones obtained by performing the Runge–Kutta method with the mathematical model. As the model results agree well with the test data, it can be used for engineering design.     

某乘用车悬架设计与分析

以某乘用车悬架为对象,进行悬架系统前悬架、压缩弹簧、前减震器、横向稳定杆、后悬架、空气弹簧、后减震器、扭转横梁设计,并且建立了麦弗逊前悬架三维模型、扭力梁后悬架总成,同时进行了横向稳定杆的有限元分析.     

EXPERIMENTAL AND MATHEMATICAL EVALUATION OF DYNAMIC BEHAVIOUR OF AN OIL-AIR COUPLING SHOCK ABSORBER

The physical mechanism of the actual shock absorber with multi-types of damping and non-linear stiffness through coupling the oil, air, rubber and spring by ingenious devices is systematically investigated. The experimental results of the key-model machine in multi-parameter coupling dynamic test show complex non-linearity dynamic characteristics. Based on this, the non-linear dynamic model for the shock absorber is presented by analysing the internal fluid dynamic phenomenon with respect to the shock absorber. Comparisons with experimental data confirm the validity of the model. Using the model, it is possible to evaluate the importance of different factors for designing the shock absorber.     

新型双腔油气式磁流变减震器阻尼特性分析与仿真

针对双腔油气式减震器无法根据外部环境激励的改变而调节自身阻尼特性变化的问题,基于磁流变原理,设计了一种适用于飞机起落架系统的双腔油气式磁流变减震器。为提升该减震器的减震性能,增加可控阻尼力初始值及其变化范围;在现行双腔油气式减震器的基础上优化了内部结构参数;采用孔缝结合的方式对双腔油气式磁流变减震器阻尼通道进行了重新设计;依据阻尼通道形式完善了磁路设计与优化;利用有限元方法分析了内部磁场特性;并对比分析了不同阻尼通道形式下的最大输出阻尼力与可控阻尼范围。结果表明:优化后的节流通道处磁感应强度分布更为均匀,孔缝结合的阻尼通道形式实现了较大初始阻尼力的输出,增加了可变阻尼力调节范围。     

减振器阻尼对扭力梁疲劳寿命的影响

为了研究减振器阻尼对扭力梁疲劳寿命的影响,建立了扭力梁有限元模型以及刚柔耦合整车模型。通过试验采集强化路面道路载荷谱作为整车模型的输入激励,仿真得到疲劳寿命分析所需文件,利用模态应力恢复法对扭力梁进行疲劳寿命分析,并通过扭力梁耐久性台架试验证明了仿真模型与疲劳寿命分析方法的准确性。仿真得到了不同阻尼系数下的扭力梁疲劳寿命分布云图以及最小疲劳寿命循环数,分析结果总结出了减振器阻尼大小对扭力梁本体疲劳寿命的影响规律。     

PARAMETRIC MATCHING SELECTION OF MULTI-MEDIUM COUPLING SHOCK ABSORBER

To achieve the dual demand of resisting violent impact and attenuating vibration in vibration-impact-safety of protection for precision equipment such as MEMS packaging system, a theoretical mathematical model of multi-medium coupling shock absorber is presented. The coupling of quadratic damping, linear damping, Coulomb damping and nonlinear spring are considered in the model. The approximate theoretical calculating formulae are deduced by introducing transformation-tactics. The contrasts between the analytical results and numerical integration results are developed. The resisting impact characteristics of the model are also analyzed in progress. In the meantime, the optimum model of the parameters matching selection for design of the shock absorber is built. The example design is illustrated to confirm the validity of the modeling method and the theoretical solution.     

可调阻尼式汽车减振器设计与试验研究

针对目前被动减振器不能根据路况改变阻尼的问题,设计了一种节流口式可调阻尼减振器,介绍了该减振器的结构组成和工作原理,详细阐述了可调阻尼减振器的设计方案,并分析了步进电机与节流口的关系以及力与速度特性计算。根据首批可调阻尼减振器样件,对可调节流口当量面积设计这一关键问题进行了讨论,理论分析结果为可调阻尼减振器的制作提供了依据,并对改进后的可调阻尼减振器样件进行了台架试验。试验结果表明所设计的可调阻尼减振器阻尼力曲线较为饱满平滑,无明显畸变,阻尼力随节流口开度变化较明显,且与步进电机转角成对应关系,符合设计和使用要求。     

汽车涡流减震器力学性能研究

本文以涡流减震器的力学性能为研究对象,减震器的力学性能好坏是通过减震器的阻尼特性曲线(也就是阻尼—速度曲线)来判定的。利用Ansoft软件模拟仿真涡流减震器在不同振动速度下的阻尼力大小。根据不同速度下的阻尼力大小绘制阻尼—速度曲线,然后进行阻尼特性的研究。通过仿真结果分析,涡流减震器的阻尼特性符合设计要求。     

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。     

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。