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。     

COMPLEX NONLINEAR MATHEMATICAL MODEL FOR A KIND OF VEHICLE SHOCK ABSORBORS

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汽车减振器油封摩擦力变化规律研究*

采用数值模拟与实验验证相结合的方法开展对汽车减振器油封摩擦特性的研究,得到不同工况下的摩擦力变化规律;在往复油封摩擦力实验台上研究了摩擦力随润滑油温度、润滑油压力和活塞杆速度的变化规律。结果表明:随活塞杆速度的增加油封摩擦力呈先增加再减小后趋于稳定的变化规律;随润滑油温度的升高油封摩擦力逐渐减小;随润滑油压力的增加油封摩擦力逐渐增大。根据油封摩擦力变化规律,可以推断出活塞杆速度较低、润滑油温度较高、润滑油压力较低时,应使得减振器油封有较大的过盈量或抱紧力,以提高汽车减振器的性能和使用寿命。实验结果与数值仿真结果基本一致,验证了混合润滑数值模型的正确性。     

基于Fluent的油液减振器气穴现象研究

为了抑制油液减振器气穴现象的产生,分析了减振器复原和压缩过程中气穴的生成过程。基于CFD数值方法,建立了较高精度的减振器三维流体模型和流体网格模型,在Fluent流体软件中进行了仿真分析,获得了油液减振器气穴产生的具体位置和分布情况,分析研究了不同温度对气穴产生的影响,并进行了试验验证。结果表明：气穴现象主要分布于减振器节流阀片周围,随着活塞速度的增大,气穴现象更加明显;其他因素不变,油液的温度越低,气穴现象更加严重。此方法为降低油液减振器异常振动噪声提供了一定的参考价值。     

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。     

车辆减振器油液微小内泄漏分析

针对车辆减振器油液内泄漏问题,对其内部油液微小内泄漏开展仿真与试验分析。通过数学模型对活塞与缸筒环形缝隙中流体进行理论受力分析,运用Autodesk Inventor软件建立减振器内部环形间隙流体几何模型,利用CFD仿真技术对环形间隙流体三维模型开展仿真分析,通过改变流场速度、压力、湍流动能及温度参数,分析得到影响减振器油液微小内泄漏的主要影响因素;采用伺服示功机对不同活塞速度和环形间隙下的油液内泄漏进行试验测试。结果表明:活塞静止时,节流口速度、压力、湍流动能的变化对环形间隙油液内泄漏影响较大,温度变化影响较小;活塞运动时,泄漏量随活塞速度、活塞与缸筒之间的间隙的增大而增大,因此在加工精度允许条件下,可通过减少活塞与缸筒间的间隙来减小泄漏量。     

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。     

山地车车架动态试验与仿真

采用试验和动态仿真手段,并借鉴国标ISO2631-1中人体对振动反应的评价标准,研究了某全减振山地车车架在简谐激励条件下对不同类型后悬架减振器的动态响应特性,并对试验和仿真结果进行了对比分析.试验结果表明:当激振频率小于5Hz时,气压减振器减振效果优于液压和弹簧减振器;当激振频率大于5Hz时,弹簧减振器的减振效果略优于其它两种减振器,但相差不大.利用动力学仿真分析软件ADAMs对系统进行相同激励条件下的仿真试验,结果表明:对于采用弹簧减振器的车架系统,仿真与试验结果吻合较好,将该仿真模型做为山地车性能分析的依据具有一定的可靠性.     

油液黏度对柱塞泵流动特性影响规律的研究

为分析油液的黏度对柱塞泵流动特性的影响,运用Fluent流场仿真软件对轴向柱塞泵的运动特性进行模拟。对比分析了不考虑油液黏性、考虑黏温与考虑黏压模型下柱塞泵的流动特性,仿真结果表明:油液的黏温模型对柱塞泵的流动特性影响较大,黏温模型下泵的泄漏较黏压模型增大0.7倍,黏度模型对柱塞泵的压力冲击无影响。模型的准确性得到了实验验证,为建立较为准确的柱塞泵动力学模型,以及研究其效率的影响机理提供技术支持。     

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。     

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。     

某悬架减振器的精确建模及仿真

针对某轻型汽车悬架减振器结构 ,建立了精确的计算模型 ,经过仿真计算和与试验数据的对照 ,证明了模型的准确性 ,并对此减振器仿真计算结果与试验数据的差异提出了改进建议     

汽车自激馈能式减振器的仿真研究

为确定能够自动调平汽车的自激馈能式减振器设计方案的可行性,基于减振器内部结构及阀系特性,应用MSC.EASY5建立了自激馈能式减振器的仿真模型,应用ADAMS/CAR建立了某SUV的仿真模型,并通过ADAMS/CAR与MSC.EASY5之间协同仿真的形式实现了自激馈能式减振器与整车模型的集成;基于国标B级路面对所集成的...     

飞机起落架油气式缓冲器的行程计算研究

飞机起落架油气式缓冲器的行程计算是起落架设计与研制中的重要内容,现有的行程计算理论欠考虑起落架的实际使用工况,致使计算值与实际值存在较大的偏差。针对上述不足,综合考虑了起落架在高低温和充填参数容差条件下的使用工况,对起落架的着陆能量守恒行程计算理论进行了改进与完善,并结合某型号飞机主起落架的行程计算算例,综合对比其工程计算值、动力学模型仿真值和落震试验值,表明改进后的行程计算精度相对改进前提高了19%,由此验证了所提出行程改进计算理论具有较好的预测精度,这将有利于减少落震调参试验和收放结构优化的次数,对缩短飞机起落架的研制周期和节约研制费用具有重要意义。     

基于AMESim的船用液力偶合器充排油液压控制系统

基于功能强大的实用仿真软件AMESim,对船用液力偶合器的充排油液压控制系统进行了研究,具体建立了船用液力偶合器液压控制系统的仿真模型,并针对10种工况进行了系统输出油量的仿真分析与计算,仿真结果与试验结果的对比表明,两者基本吻合,也验证所建立的仿真模型是基本正确的,进而为今后深入研究船用液力偶合器充排油液压控制系统的特性和设计新的系统提供了借鉴。     

冲击载荷作用下计入轴倾斜的轴-轴承系统动力学摩擦学行为研究

以多柔体动力学分析为基础,通过ADAMS与Matlab联合仿真,研究在冲击激励力作用下计入轴受载变形倾斜时弹性轴-轴承系统的动力学和摩擦学行为。得到的主要结论是:间隙较大时,轴-轴承系统发生自激振动;计入轴受载变形倾斜,轴承的最大油膜压力大幅度上升,最小油膜厚度大幅度下降。     

蓄能器缓冲惯性负载液压冲击方法研究

气囊式蓄能器在缓冲液压冲击方面发挥着重要作用。以炼钢高炉扒渣机大臂液压系统为工程实例阐述液压冲击产生的原因,建立液压冲击峰值压力数学模型,分析总结降解液压冲击的措施。对采用蓄能器缓冲液压冲击的液压回路及蓄能器的工作过程进行理论分析,建立系统仿真模型。对系统进行仿真研究,并重点对蓄能器的预充压力和容积对缓和液压冲击的影响进行研究。将所提出的方法应用于扒渣机大臂液压系统,测量驱动马达两端的压力曲线,用实测结果验证了蓄能器缓和液压冲击的效果。     

基于功热等效的减振器温度特性建模方法研究

以某型双筒充气式液压减振器为研究对象，结合其结构特点及产热与传热原理就减振器温度特性仿真的建模方法展开了探究。借助仿真软件AMESim，分别建立了面向减振器机械阻尼特性和传热特性的等效参数化仿真模型。基于功热等效的方法，即以阻尼特性模型仿真出减振器的示功特性，再以此计算出传热模型发热功率的方式对温度特性进行仿真求解。通过仿真结果与实验结果对比可知，该模型的计算精度较高，建模方法切实可行，所建立的仿真模型可用于减振器温度特性的研究与预测。     

Head slap simulation for linear and rotary shock impulses

A finite element model of a hard disk drive (HDD) is developed to investigate the response of the HDD to a shock impulse. Two types of shock are of interest, a linear shock and a rotary shock. The linear model corresponds to a HDD being dropped flat onto an impact surface. The rotary model is constrained to rotate about an axis and simulates a HDD standing on one edge that is allowed to drop and impact the opposite edge. The geometry is developed using Pro/E, a CAD package, and is then imported into Hypermesh, a pre- and post-processor. The transient solution is performed using LS-Dyna, a finite element solver. The three software packages are commercially available. Results are shown as animations and time series data. Comparison of the simulation results for the two models is used to develop a correlation between the linear and rotary shock tests.     

汽车液压减振器抗异响稳健性设计

通过减振器台架试验对某双筒液压减振器仿真模型进行了置信度检验。以能表征异响程度的杆端加速度时域峰、谷值绝对值之和为目标函数,基于高精度仿真模型对19个设计参数进行了灵敏度及影响规律分析,在此基础上对灵敏度较大的11个参数进行了稳健设计,得到了信噪比最大、稳健性最好的最优参数组合。应用方差分析区分了设计参数对信噪比的显著程度,进一步调整对信噪比不显著但对目标函数较敏感的参数取值,最后通过台架试验进一步确认了最优方案,为其他类型减振器抗异响设计提供参考。