空气弹簧液压悬置动特性及隔振特性研究

研究了具有可变刚度阻尼的发动机空气弹簧液压悬置的动特性和隔振特性。针对影响发动机空气弹簧液压悬置动特性的关键参数上液室等效体积刚度,采用理论和试验方法研究了上液室等效体积刚度的等效值,基于该等效值建立了空气弹簧液压悬置的理论模型,对空气腔开闭两种工况进行了空气弹簧液压悬置动特性的仿真和试验研究。搭建了发动机空气弹簧液压悬置系统试验台架,研究了台架各种激励频率下的空气弹簧液压悬置的隔振特性。结果表明:本研究采用的上液室等效体积刚度进行空气弹簧进行建模是正确、可行的,提高了空气弹簧建模效率和准确性;空气弹簧液压悬置在空气腔开启和关闭两种状态下,峰值动刚度增大幅值达78.5%,峰值阻尼角增大幅值达250%。台架试验表明:当台架激励频率小于25Hz时,悬置采用大刚度大阻尼;当台架激励频率大于等于25 Hz时,悬置采用小刚度小阻尼;悬置隔振率提升明显,不同频率下提升幅值达10%～67%。     

虚拟仪器在模型参数辨识中的应用

应用基于LabVIEW的虚拟仪器技术,搭建以计算机和数据采集卡为平台的模型参数辨识系统.以低阶电路为实验对象进行模型参数辨识实验,用数据采集卡读取同步数据,并应用LabVIEW系统辨识工具包对实验数据进行分析处理,得出系统的参数模型.然后通过对比理论模型和辨识结果,以及系统响应的仿真结果和实测数据,对模型辨识的正确性给出评估.     

高速列车空气弹簧横向特性动力学建模与应用

为了优化高速列车空气弹簧的横向动力学特性,以含附加气室与节流阻尼孔的高速列车空气弹簧为研究对象,分析了橡胶气囊在横向变形下的受力状态,采用橡胶材料的本构关系对橡胶气囊的摩擦力、线弹力进行了描述,建立了空气弹簧横向非线性模型。基于实测数据和有限元方法辨识了摩擦力、线弹力和其他动力学参数,试验验证了该模型的准确性,探究了空气弹簧横向刚度特性的影响因素。将该模型直接导入到车辆动力学模型中进行联合仿真,计算空气弹簧模型对车辆运行平稳性、曲线通过性的影响。结果表明：考虑橡胶气囊特性的空气弹簧模型能描述出刚度回滞曲线的两端尖角效应,且与试验曲线更接近;该模型在动力学计算中能降低高速列车的横向平稳性指标,并提高列车通过曲线时的计算精度。     

基于有限元的空气弹簧垂直刚度特性分析

针对汽车车用空气弹簧对整车性能的影响,分析空气弹簧的垂直刚度特性尤为重要.在对膜式空气弹簧垂直刚度特性进行理论分析的基础上,采用ADINA进行了数值模拟,并根据初始压力、帘线角度和帘线层数等参数的变化情况,讨论了各种参数变化对空气弹簧垂直刚度特性的影响.最后通过空气弹簧实际工作情况与有限元计算结果的对比分析,从而验证了有限元模型是正确性.     

负压空气隔振器非线性弹性特性研究

在对国内外低频隔振器分析研究的基础上,设计了基于负压空气和橡胶囊的全新低频隔振器,并对负压隔振原理做了定性分析。采用Mooney-Rivlin橡胶本构模型,建立了橡胶、帘线及负压空气流体腔的耦合有限元分析模型。进行了静态力学特性实验与仿真实验分析,得到了仿真计算与实测结果吻合较好的特性曲线,验证了有限元模型的正确性,同时研究了不同负压腔室压强大小下的特性曲线,最后给出了负压空气隔振器的动力学分析。结果表明,负压空气隔振器具有良好的低频隔振特性,该研究为低频隔振器的发展提供了新的思路。     

基于有限元法空气弹簧参数对其垂向刚度的影响

空气弹簧成为汽车悬架系统之中弹性元件,以其优良的减振性能在汽车、高速列车等悬挂系统中得到越来越广泛的应用。考虑其橡胶材料的非线性、气囊分层的非线性以及接触非线性等问题在ansys中建立空气弹簧有限元模型,并进行了垂向刚度静载荷模拟分析,通过了实验数据比较验证,然后对影响弹簧垂向刚度的参数--气囊内压、帘线角、帘布层厚度,帘布层层数进行分析,为空气弹簧性能的研究及新产品开发提供了一种较好的、经济可行的途径。     

采用有限元法进行空气弹簧隔振器的辅助设计

由于空气弹簧隔振器的刚度不仅与空气室的空气压力、承载载荷有关,还与不同形式空气室的有效承压面积、胶料性能等有关,因此各种形式的空气弹簧隔振器其刚度特性相差很大.采用实验的方法,设计一种空气弹簧隔振器必将耗费大量的人力物力,而采用经验公式,又存在较大困难.因此采用有限元方法,解决空气弹簧隔振器设计必须考虑的气固耦合、非线性等关键技术,进行空气弹簧隔振器结构的静态应力、变形及隔振系统的振动特性分析,优化空气弹簧隔振器的设计流程,并进行试验验证.     

帘线参数对橡胶空气弹簧垂向刚度的影响研究

采用ABAQUS软件建立了某型号橡胶双曲囊式空气弹簧的有限元模型。从囊体材料、几何形状、材料接触及气固耦合作用方面论述了空气弹簧的非线性特性,并对双曲囊式空气弹簧的垂向弹性特性进行了灵敏度分析。首先,运用正交实验法设计了空气弹簧弹性特性实验,研究了帘线参数对双曲囊式空气弹簧垂向弹性特性的影响;其次,运用极差分析及方差分析法对帘线层的各项参数进行了优化设计。结果表明：帘线层数对空气弹簧垂向刚度影响最为显著;帘线角度对空气弹簧垂向刚度也有一定的影响;弹性模量、帘线间距和帘线半径对空气弹簧垂向刚度影响较小。     

车辆空气弹簧参数对动力学性能的影响

基于气体热力学和流体力学在AMESim平台建立非线性空气弹簧模型,将其应用到UM建立的高速车辆模型中,对比分析了空气弹簧非线性弹簧模型和线性模型对车辆动力学性能的影响,研究了空气弹簧结构参数对车辆运行平稳性的影响.仿真计算结果表明:非线性空气弹簧要比线性弹簧更接近实际且在低频时非线性特性较为明显.橡胶气囊体积和节流孔直...     

高速动车组空气弹簧垂向动态特性研究

建立空气弹簧的气动流体力学模型,并推导空气弹簧垂向特性与其回滞曲线几何特征的关系式。基于该气动模型,通过静态及动态仿真试验,着重研究橡胶气囊体积、附加空气室体积及节流孔直径三个结构参数与空气弹簧垂向静态刚度、动态刚度及阻尼特性的关系。在此基础上,使用包含该空气弹簧气动模型的高速动车组整车动力学模型,进一步研究空气弹簧结构参数对车辆垂向平稳性的影响规律。计算结果表明,增大橡胶气囊体积可有效改善车辆垂向平稳性;附加空气室体积达到一定值时,进一步增大对提高车辆垂向平稳性作用不大,应保证附加空气室容积至少为35 L;随着节流孔直径的增大,车辆垂向平稳性指标首先快速减小然后缓慢增大,说明节流孔直径存在一较优取值范围,约为15~25 mm,使车辆垂向平稳性达到最佳。     

重型越野车油气悬架的非线性模型研究

以 WS2 4 0 0重型越野车油气悬架为研究对象 ,建立了包含刚度、阻尼、摩擦等非线性特性的油气悬架系统的非线性数学模型 ,并进行了油气弹簧的动态和静态特性的试验研究     

The development of a tunable vibration absorbing isolator

This paper describes a tunable vibration absorbing isolator. The device is based on the liquid inertia vibration eliminator, which is modified so that the frequency at which maximum isolation occurs can be changed in real time. This is achieved by using adjustable pneumatic springs. A theoretical model describing the device is derived using Lagrange's equations. The model is used to design a practical device and experimental results confirm the validity of the model. With the experimental device a roll-off of about 90 dB/decade over a 12 Hz frequency band was achieved.     

车辆制动气室动态响应特性的无因次分析

制动气室是车辆气压制动回路的关键组成部分,其动态响应特性直接影响车辆气压制动系统性能,建立制动气室充气过程数学模型,并通过实验验证模型的正确性。将制动气室的流量特性方程、状态方程以及活塞盘的运动方程无因次化,得到制动气室无因次解析模型,仿真计算出气室压力响应和运动特性变化规律。研究结果表明:制动气室回位弹簧满载弹力、橡胶膜片的膜片力等参数均会对气室响应特性造成不同程度影响,其中回位弹簧满载弹力的影响程度最大,但不同参数下气室的充气时间基本保持恒定。     

RESEARCH ON EXPERT SYSTEM OF FAULT DETECTION AND DIAGNOSING FOR PNEUMATIC SYSTEM OF AUTOMATIC PRODUCTION LINE

Fault detection and diagnosis for pneumatic system of automatic production line are studied. An expert system using fuzzy-neural network and pneumatic circuit fault diagnosis instrument are designed. The mathematical model of various pneumatic faults and experimental device are built. In the end, some experiments are done, which shows that the expert system using fuzzy-neural network can diagnose fast and truly fault of pneumatic circuit.     

浅谈气动产品中弹簧的设计

着重介绍气动产品中弹簧的设计过程和方法。通过实例分析,指出设计气动产品中的了解该产品工作原理、性能要求和技术指标,熟练掌握弹簧设计基本理论、设计要点和计算方法,在此基础上对弹簧施力的零件进行受力分析,计算出弹簧的主要参数。同时还要能够正确选用弹簧材料,了解弹簧加工、热处理、强化处理、表面处理及检测和试验等知识,掌握与设计相关的技术标准。这样,才能设计出符合产品性能要求和技术指标的弹簧。     

气动肌肉及其构成的关节模型研究

气动肌肉是一种具有重量轻、功率—重量比高的新型气动柔性执行器。用变刚度弹簧模型来近似气动肌肉的特性 ,研究了气动肌肉的刚度特性 ,并分析了由一对气动肌肉构成的关节模型 ,最后通过实验对模型进行了验证。     

电驱高压气动减压阀动态特性仿真研究

设计了一种电驱高压气动减压阀,采用直流电机驱动活塞直动式减压阀,通过调节直流电机的转动角度来控制减压阀的出口压力。减压阀的调压性能受到直流电机控制电压、调压弹簧刚度以及活塞作用面积的影响。为此,建立电驱高压气动减压阀的数学模型,基于MATLAB/Simulink搭建电驱高压气动减压阀的仿真模型,分析直流电机控制电压、调压弹簧刚度以及活塞作用面积对其出口压力的影响,得出电驱高压气动减压阀合理的设计参数,最后对其进行阶跃响应与正弦响应仿真分析。结果表明,电驱高压气动减压阀具有良好的调压精度和动态特性,对同类型气动减压阀的结构设计和优化以及控制特性的改善具有一定的指导意义。     

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。     

步进控制在气动计量装置中的应用

为提高粒状物料计量装置气动回路的设计效率，提出了一种基于步进模块的设计方法。首先构建了一种由二位三通阀和双压阀组成的步进模块，并分析其结构原理；然后利用构建的步进模块设计出物料计量装置的气动回路，且详细阐述与计量装置每个动作相对应的步进模块的工作过程；最后利用Fluid-SIM软件对所设计的气控回路进行仿真分析。结果表明，执行元件能够按照设计要求完成物料的计量工作，验证了步进模块设计法的正确性与可靠性，为行程程序控制类气动回路的设计提供了一种快速有效的设计方法。     

一体化的多功能液压与气动综合实验台研制

基于倡导“教、学、做”一体化的教学模式,研制了多功能液压与气动综合实验台,简述了实验台的结构设计、功能与特点.通过实例证明该实验台设计合理、性能可靠,达到了预期目的.