温度对油气悬架性能的影响分析

在考虑了温度对蓄能器及液压油的影响条件下,兼顾油液的可压缩性、管路压缩性及阻力因素的影响,建立了油气悬架非线性数学模型。在试验台架上对油气悬架进行了不同温度条件下的动态性能测试和分析,仿真分析结果和试验测试结果是一致的,证明了数学模型的正确性。通过分析得到了油气悬挂性能随温度变化的规律。结果也表明:随着温度的升高,油液粘度减小,油气悬架的静刚度和动刚度都增大,系统阻尼力降低;温度对复原过程中位移、速度特性影响较小,但对拉伸和压缩行程中的特性影响较大;在一定的载荷作用下,悬挂油缸随着温度的升高而伸长,载荷越低伸长量越显著。     

单缸油气悬架阻尼孔压力特性建模分析

油气悬架阻尼孔的工作和结构参数对其压力特性有重要影响。根据其结构特点和工作原理,建立单缸油气悬挂试验台数学模型,采用AMESim搭建试验台单缸系统的仿真模型。对比分析初始条件阻尼孔尺寸、蓄能器充气压力、激励频率等对阻尼孔压力的影响;并对比了不同的阻尼孔直径,不同的充气压力和激励频率下油气悬架数学模型和仿真模型的结果。对数学模型和仿真模型中气体多变指数和阻尼孔流量系数进行修正,对比分析修正后阻尼孔压力和悬架的输出特性。结果表明:气体多变指数和阻尼孔流量系数均会对阻尼空压力产生较大影响;气体多变指数会随着激励频率的升高依线性规律增加;阻尼孔流量系数取值应偏大;试验结果验证了仿真模型的准确性,为进一步研究提供理论和模型参考。     

1.5兆瓦风电增速齿轮箱静动力有限元分析

建立了风电增速齿轮箱的静动力有限元分析模型,应用ANSYS软件对箱体进行静力分析,得出了箱体的应力和位移云图;综合考虑齿轮刚度激励、误差激励及啮合冲击激励,采用三维动力接触有限元法求得了增速箱内部动态激励,并对增速齿轮箱的振动模态以及动态响应进行了仿真分析.     

油气悬挂动力学模型研究综述

针对油气悬挂系统内部结构复杂性给分析和设计带来困难的问题,分析总结了国内外油气悬挂系统动力学建模研究成果,阐述了油气悬挂模型的研究现状,提出了具有理论指导意义的综述,指出了油气悬挂建模的难点在于其各种非线性因素的存在。基于流体力学理论和热力学理论,推导了油气悬挂缸数学模型,得到了输出力与位移和速度的关系。总结出了建模在油液压缩性、压力与容积关系、摩擦力与气体溶解性方面尚需解决的关键问题,并依此探讨了一些改进措施及方法。研究结果表明,考虑温度影响、气体状态方程修正、理论与实验联合方面的建模是未来潜在的研究热点。     

工程车辆油气悬架系统仿真及其动态特性分析

建立了相对精准的油气悬架数学模型;通过AMESim仿真软件建立油气悬架系统仿真模型,分析了车辆在正弦路面激励下油气悬挂系统的动态响应;通过单一参数变化下系统动态响应对比分析,研究了各参数对悬架性能的影响,并深入地研究了工程车辆油气悬架系统的动态特性及相关性能。     

直板叶片冲击振动响应试验的动力学相似设计方法

针对直板叶片受冲击载荷激励瞬态响应难以预测的问题,提出一种冲击载荷作用下的虚拟模态能量相似方法(Similitude based on virtual mode and statistical energy,SVMSE).采用统计能量分析、虚拟模态综合法和动力学相似理论相结合的方法,推导直板叶片在冲击载荷作用下时域和频域的响应相似关系,并通过设计实例,采用数值仿真验证所提出SVMSE动力学相似设计方法的有效性和正确性,结果显示,预测的加速度时域响应基本与原型结果保持一致,冲击响应谱的预测误差小于2 dB.此外,试验结果表明直板叶片的加速度时域响应与仿真结果一致,冲击响应谱在整个分析频段内误差小于6 dB.因此,SVMSE相似设计方法能够预测直板叶片的冲击响应,为航空发动机直板叶片受高频冲击载荷的模型试验研究提供理论基础.     

单气室油气悬架的仿真与试验研究

参考车辆液力减振器的研究经验和成果,考虑密封的摩擦,建立单气室油气悬架的的非线性数学模型.在不同的充气压力下,对单气室油气悬架进行台架试验研究,分别测得油气悬架的输出力和缸筒相对于活塞杆的位移.应用多体动力学仿真软件ADAMS建立单气室油气悬架的虚拟模型,将试验得到的位移与时间的关系曲线输入到虚拟模型进行仿真.将仿真得到的位移特性曲线、速度特性曲线和相应的试验曲线进行比较,修正了油气悬架数学模型中的关键参数,验证了数学模型的精确性.分别将考虑密封摩擦和不考虑密封摩擦的仿真结果与试验结果进行比较,证明考虑密封摩擦的油气悬架数学模型更精确,但密封摩擦对数学模型精度的影响在5%以下,如果粗略评价油气悬架的性能,密封摩擦可以忽略不计.     

利用MATLAB/Simulink的油气悬架输出力分析

结合某型非公路作业车辆的振动特性设计了一种阻尼可调的油气悬架结构,在分析其工作原理的基础上,建立了油气悬架的输出力数学模型,利用MATLAB/Simulink软件对油气悬架输出力-位移特性和输出力-速度特性进行了仿真研究。通过改变油气悬架的自身结构参数(氮气室内气体的初始工作参数、活塞阻尼孔参数及可调节流阀过流直径等)和位移激励参数(幅值和频率),得到各参数对输出力的影响规律。研究结果表明:氮气室初始充气压力不影响油气悬架输出力-位移特性和输出力-速度特性曲线的形状,而活塞阻尼孔直径与个数、可调节流阀过流直径、外部位移激励的幅值与频率等参数对悬架输出力有较大影响,尤其对复原行程影响显著。     

单作用油气悬架缸压力特性的仿真研究

针对单作用油缸油气悬架系统,建立了单作用悬挂缸压力变化的数学模型。在此基础上,利用多学科综合仿真软件建立了其仿真模型,分析各参数对悬挂缸压力的影响,阐述了油缸内负压产生的原因,为单作用油缸油气悬架系统的压力研究提供了理论依据。     

汽车油气悬挂系统数学模型与计算机仿真研究

在分析汽车油气悬挂系统的结构形式与工作原理的基础上，建立了油气悬挂系统非线性数学模型，并应用Matlab软件编制了计算机仿真程序，可以模拟得到在不同激励作用下油气悬挂系统的性能曲线，并进行了油气悬挂系统性能的试验研究。将仿真结果与试验数据进行对比，结果表明所建数学模型是正确的。     

矿用自卸车两级压力式油气悬架特性分析

矿用自卸车具有载重量大、能够在恶劣路况行驶的特点,油气悬架因其刚度和阻尼的非线性特性能较好适应外载荷激励变化,在大型工程车辆中得到广泛应用。为解决单气室油气悬架在车辆重载时刚度过高的问题,设计了一种新型两级压力式油气悬架,并以某型矿用自卸车1/4油气悬架为研究对象,通过仿真和实验对比分析了单气室油气悬架与两级压力式油气悬架在通过路面障碍物时的系统输出特性。结果表明:通过高度120 mm的路面障碍时,与单气室油气悬架相比,两级压力式油气悬架的油缸峰值压力降低了12.54%;活塞压缩行程的最大位移增加了37 mm,这将更有利于保持车身姿态,提高防侧倾能力;车辆振动的加速度峰值降低了26.10%,功率谱密度峰值降低了27.52%,车辆行驶平顺性得到明显改善。     

温升对油气悬架刚度的影响

针对油气悬架温度随工作时间升高,从而改变油气悬架自身特性的问题,以某型号油气悬架为研究对象,根据流体力学和热力学理论,建立油气悬架的数学模型,并利用Simulink进行仿真。分别在不同温度下进行油气悬架的台架试验,从而得到不同温度的油气悬架位移特性曲线。对比仿真和试验结果,验证了数学模型的精确性;另外,研究了温升对油气悬架刚度特性的影响。结果表明,随温度升高油气悬架的刚度明显升高。     

基于BWR状态方程油气悬架温度变化特性分析

油气悬架是重型装载车辆的承载及减振机构,具有良好非线性特性。惰性气体通常被假定为理想气体,进而采用多变过程分析其压力变化,忽略气体与周围环境之间热量交换,造成分析误差。根据油气悬架结构特点和工作特征,分析各部件热量交换,基于BWR真实气体状态方程建立悬架内部热量变化数学模型,搭建仿真模型和试验台进行验证。BWR状态方程可很好的描述整个过程中气体和周围环境热交换,当质量发生微小变化时,也可得到很好的分析结果;仿真和试验均表明悬架阻尼力做功是温升的主要因素,油液温升会对悬架的阻尼特性有较大影响。结果表明数学模型的准确性,可很好地反应真实车辆在正常运行时其内部热力学状态以及对外动力学变化。     

同侧耦连油气悬架车辆平顺性分析

针对同侧耦连油气悬架对多轴车辆行驶平顺性的影响,建立同侧耦连油气悬架液压系统模型和整车与油气悬架耦合动力学模型。开展油气悬架台架试验,验证了油气悬架模型的正确性。安装同侧耦连油气悬架和独立悬架车辆在随机路面输入下进行了行驶平顺性仿真分析,并对同侧耦连油气悬架车辆平顺性进行参数化分析。结果表明,随机路面输入下,同侧耦连油气悬架各油缸刚度特性一致,因此车身俯仰角较独立悬架较小,且能够平衡各轴轮胎动载荷;随着车速的增加,车身质心加权加速度和轮胎动载荷均呈增加趋势,但车身质心加权加速度在车速为50~60 km/h过程中稍有下降,在车速为60~80 km/h过程中基本保持不变;蓄能器静平衡初始体积减小,刚度增大,车身质心加权加速度随蓄能器静平衡初始体积减小呈增大趋势,但在车速为60~80 km/h过程中不同初始体积对加速度影响不同,蓄能器静平衡初始体积变化对轮胎动载荷影响不明显。     

全路面起重机悬挂系统蓄能器动态特性分析

蓄能器是油气悬挂装置的重要组成部分,通过对蓄能器的研究可使起重机悬挂系统获得最佳性能.介绍了油气悬挂系统的结构原理,解释了蓄能器的结构、性能以及工作原理,建立了蓄能器工作过程数学模型,并以该模型为基础进行了特性分析,结果表明激振器位移和速度与蓄能器气体压力密切相关,初始充气压力和体积是影响蓄能器刚度和阻尼的主要因素.     

基于AMEsim和Simulink的油气悬架仿真与试验

针对越野车辆减振阻尼阀散热及控制响应滞后的问题,设计了利用外置电液比例溢流阀调节阻尼特性的新型油气悬架。基于AMEsim软件建立油气悬架仿真模型,并利用外特性试验验证AMEsim仿真模型的正确性,在此基础上分析相关参数对悬架刚度和阻尼特性的影响。将所建油气悬架模型应用于车辆振动的半主动模糊控制仿真研究中,随机路面激励下的仿真分析结果表明,车辆行驶平顺性各项指标得到提升,模糊控制效果明显,验证了通过调节溢流阀电流来提高油气悬架性能的可行性。     

基于VOF模型与动网格技术的油气悬架气液两相流数值模拟

针对某型大吨位矿用自卸车油气悬架为油气两相相互接触的特点,拟从多相流数值仿真的角度对其非线性刚度阻尼特性进行分析。首先,在探讨了现有多相流建模方法适用性、湍流模型适用性的基础上,结合VOF模型和动网格技术,在Fluent软件中建立悬架的气液两相流模型,并采用UDF方法对两相流模型的边界运动形式进行预定义。其次,模拟了悬架拉伸和压缩状态下的内部瞬态流场特性,得到不同时刻相应流道中的速度和压力云图,提取出气室内压力的变化以及悬架内因阀系结构而产生的压力差的变化,进而计算得到其刚度和阻尼特性曲线。再次,将所求力学特性曲线通过Spline函数导入ADAMS/View中,建立了某型矿用自卸车的多体动力学模型,开展了随机道路平顺性仿真分析,并借助实车道路振动测试验证了仿真结果的准确性。最后,通过两相流仿真分析了阻尼孔倒圆大小、开孔角度、不同单向阀开度对悬架阻尼特性的影响。     

大型油气悬挂缸静、动态性能试验台设计

针对大型油气悬挂缸的静、动态性能试验,提出了一种由伺服电机驱动的定量液压泵/马达控制加载液压缸的节能型试验台设计方案,试验过程中能量的回收与存储采用超级电容。试验台可对被试悬挂缸施加多种激励,且液压主回路无节流。建立了加载系统的数学模型,并利用AMESim软件仿真了性能试验过程。研究结果表明：试验台的性能可以满足多种大型悬挂缸静、动态性能试验的需要,且能实现能量回收,相对于阀控系统能耗降低了约92%;超级电容储能方案避免了电机瞬时大功率运行对电网的冲击,大幅降低了配电系统的建设、改造成本。     

越野车用两级压力式油气弹簧的建模与仿真

两级压力式油气悬架可有效地解决传统单气室油气悬架在不同载荷状态下的动力学性能矛盾。为进一步提高越野车辆的行驶性能,提出一种越野车用两级压力式油气弹簧,建立考虑油液压缩性的油气弹簧非线性数学模型,并通过台架试验验证数学模型的准确性。建立1/4车辆模型,在随机路面激励下进行平顺性仿真。结果表明,良好路面的满载工况和一般路面的空载工况下,相对于单气室油气悬架,两级压力式油气悬架的车身加速度均方根值分别下降了20.1%和10.7%,轮胎动载荷均方根值分别下降了36.8%和10.4%,两级压力式油气悬架的动行程均方值分别增加了11.8%和1.9%,其撞击限位块的概率小于0.1%,能够满足车辆的使用要求。