油气弹簧特性仿真与试验研究

结合流体力学相关理论和理想气体状态方程建立了油气弹簧的非线性数学模型.对减振阀的阻尼力及油气弹簧的示功特性进行仿真分析,并设计台架性能试验进行验证.仿真和试验结果表明:建立的油气弹簧数学模型正确,可为执行机构设计提供参考依据;减振阀的阀体常通孔直径对阻尼力的影响最大,通过改变直径调节阻尼力效果最明显;高频振动时油气弹簧中减振阀的阀芯在关闭过程中具有明显的延迟,使得复原行程阻尼力偏小.     

油气弹簧刚度和阻尼特性及其影响因素仿真分析

介绍油气弹簧的结构和工作原理,研究其静刚度和阻尼特性,并建立数学模型进行仿真.分析初始气柱高度对静刚度影响,环形腔、阻尼孔和单向阀面积对阻尼特性影响.结果表明,初始气柱高度越短,随着活塞杆压缩量增加静刚度越大;阻尼力与环形腔面积三次方成正比,与等效阻尼面积平方成反比.     

油气弹簧叠加阀片设计方法及对节流缝隙影响

利用开阀压力和阀片变形计算公式,建立了油气弹簧单片节流阀片厚度解析设计式。利用叠加阀片等效厚度和应力计算公式,建立了叠加阀片设计方法。对开阀条件进行研究,建立了调整垫片厚度设计公式。利用开阀压力和流量之间关系,建立油气弹簧节流缝隙设计公式。在此基础上,对阀系参数设计影响因素进行了分析。通过实例,对油气弹簧阀系参数进行了设计,对叠加阀片等效厚度、开阀特性和应力强度进行验证,并对油气弹簧进行了特性试验。特性分析和试验结果表明,油气弹簧阀系参数设计应考虑叠加阀片的影响。     

油气弹簧热平衡仿真及试验研究

分析了油气悬挂缸的工作原理,应用实际气体状态方程、阻尼孔流量系数方程和热力学相关理论建立了油气弹簧的非线性数学模型,分析了油气弹簧的结构参数和状态参数对其热平衡的影响;进行了油气弹簧动态热平衡试验,研究了激励振幅、激励频率和温度变化等对油气弹簧动态特性的影响规律,并验证了油气弹簧数学模型的正确性.     

特种车辆油气弹簧减振阀可靠性研究

油气弹簧减振阀为特种车辆悬挂装置中的重要部件,针对其应用中受高频载荷易损问题,提出基于Ansys Fluent的油气弹簧减振阀流固耦合可靠性研究方法。基于该方法建立减振阀中阀芯及阀座固体模型与周围油液流体模型,分析0.6、3.96、7.83 Hz激振频率下的减振阀工作状态,研究其安全系数及寿命。结果表明：减振阀阀座在颈部连接处、正对常通孔处易破坏;阀芯易损部位主要集中于阀杆处。研究结果可为减振阀可靠性分析提供参考,亦可服务于后续减振阀薄弱环节优化设计。     

某油气弹簧减振器的静平衡位置自动控制试验研究

为了控制油气弹簧减振器静平衡位置随温度变化而保持相对不变,采取了通过使用传感器测得油气弹簧减振器的温度信号和增压缸的位移信号来改变增压缸对油气弹簧的充放油量的自动控制措施.通过试验和计算,在温度变化过程中油气弹簧减振器平衡位置的实测变化量,在不同温度下其误差在1 mm以内,满足使用要求,证明了该控制方法的有效性和可行性.     

弹簧马达在某供弹装置与自动机匹配中的动态特性研究

在某无链供弹装置中,供弹机由电机驱动,而自动机的拨弹轮是在内能源作用下在复进过程完成拨弹,这两种驱动机构构成1个二自由度系统,其运动形式很难协调一致,因此,在动力传动部分采用弹簧马达来解决二者运动协调的问题.弹簧马达输入轴在电机驱动下作低速连续运动,而输出轴则高速间歇地驱动无链弹箱中的弹药运动,弹簧马达在运动过程中,连续不断地储存能量,而又间歇释放储存的弹性能.弹药在弹簧马达提供的动力作用下,在小于射击循环时间内从静止状态开始加速到一定转速状态,并在拨弹轮下次拨弹前将弹药准确及时地送到预定的位置,从而满足自动机连发射击的要求.     

油气弹簧主活塞斯特封泄漏流量计算与仿真研究

针对油气弹簧主活塞斯特封宽温域条件下的工作稳定性问题,基于材料力学及流体动力学分析与计算,建立了流体动密封数学模型,推导出了斯特封泄漏流量的理论计算公式;运用有限元模型获取密封间隙处的油膜压力数据,研究了工作温度、往复运动速度、预压缩率及沟槽尺寸对斯特封泄漏流量的影响规律。结果表明：同等工况下,往复运动速度增加、预压缩率减小、沟槽宽度或深度增大都会增加斯特封的泄漏流量;在材料许用温域范围内,随着工作温度的升高,斯特封的泄漏流量增加。     

非线性油气悬架的阻尼特性研究

以矿车后悬的油气悬架为研究对象,利用统计线性化的方法,按照等效线性阻尼系数相等的原则,计算出了渐增、线性和渐减3种阻尼模型的参数.在稳态随机路面的激励下,利用Matlab/Simulink仿真并比较非线性刚度与3种阻尼模型匹配时的车身加速度均方根值、悬架动行程、车轮动载荷以及减振器的发热功率,得到了不同类型阻尼对上述指标的影响,对阻尼的匹配、优化设计具有参考价值.     

多支路互连式油气悬架刚度阻尼耦合特性研究

基于多支路互连式油气悬架刚度阻尼耦合特性,对同一行程阻尼非一致性问题进行了研究。在对该油气悬架连通结构形式及原理分析的基础上,建立了液压系统中阻尼阀、蓄能器及部分液压系统数学模型。通过软件仿真,观察比较了系统特性的变化,找出了同行程阻尼非一致性产生的原因,并分析了参数变化对同行程阻尼非一致性的影响。研究结果对互连式油气悬架阻尼半主动控制研究具有指引参考价值。     

高速旋转引信弹道簧的受力和变形分析

弹道簧抗力在引信高速旋转下是否发生剧烈变化是引信安全性分析的重要因素之一。采用解析法及有限元两种方法分析引信弹道簧在高速旋转状态下的力学特性,并对两种方法的计算结果进行比较。分析表明,在通常转速范围内,旋转惯性力对弹道簧变形影响很小,可以忽略。只有在转速极高时,弹道簧才会产生局部严重变形。该结论说明在一般情况下引信早炸故障不是由于弹道簧在高速旋转下抗力下降引起的。     

环形弹簧的一种无量纲参数设计计算方法

环形弹簧由于具有空间尺寸小、刚度大、吸振能力强等特点被广泛应用于各种场合。常用的环形弹簧的设计方法是根据工程经验或者相应的结构空间来选定弹簧参数。利用强度设计理论,定义了6个无量纲参数,推导出了环形弹簧设计的计算公式,并给出了无量纲参数的取值范围。通过两个计算实例,不仅证明了设计方法是合理可行的,而且计算结果也更符合设计要求。     

某炮链条式弹簧平衡机设计计算

火炮在俯仰过程中,起落部分各部件对耳轴的重力力矩随射角变化产生的不平衡力矩会影响火炮传动系统的平稳性,从而降低火炮的射击精度。某型舰炮采用链条式弹簧平衡机,根据起落部分随射角变化的规律,通过最小二乘法拟合弹簧力学特性曲线,计算出弹簧的刚度系数与预压力。该机构结构紧凑,平衡效果明显,可为火炮总体设计和部件设计提供参考。     

供弹机弹簧储能驱动器

作为导气式供弹机驱动器,弹簧储能驱动器可将能量形式转化后储能,从而缓冲供弹机中各工作构件的撞击,改善其受力状况.同时,它又起到过载安全保护作用.其工作原理是根据动量守恒定律,把火药燃气作用时间短、作用力大的动量转换成作用时间较长、作用力较小的动量,输出给供弹机,实现供弹动作的平稳性和可靠性.通过凸轮与凸轮轴,储能驱动器将火药燃气的能量通过扭簧输出.扭簧是一个储能件,它总保持不小于70 N·m的力矩.安装有该驱动器的导气式供弹机能保证供弹及时、平稳和可靠.     

基于MRF-油气阻尼器的履带车辆半主动悬挂模型与分析

现代战争中悬挂系统对履带车辆机动性的意义非常重大,而刚度和阻尼系数同时可调的半主动悬挂将是悬挂系统发展的方向．文章设计了由油气弹簧和叶片式磁流变阻尼器组成的半主动悬挂的结构,并分别基于平板模型阻尼器和单气室高压气缸推导了阻尼力和刚度的计算公式,分析了影响因素．结论表明新的半主动悬挂系统刚度和阻尼系数可调范围能满足在不同路面工况下车辆对减振的要求,并具有Fail-safe功能．     

创新设计在机械结构设计中的应用研究

为最大化地发挥机械结构设计的作用,对机械结构设计创新进行研究。分析创新设计对机械结构设计的 重要性, 阐述创新设计在机械结构设计中的具体应用, 介绍基于发明问题的解决理论(teoriya resheniya izobreatatelskikh zadatch,TRIZ)创新设计理论变元法的创新设计实例。结果表明：通过使用创新设计可以进一步提 高机械的质量与性能,并促使机械制造业实现更好的发展。     

摩托车车架挂发动机结构动态特性分析

摩托车车架的动态特性是影响整车振动舒适性的重要因素,目前对车架挂发动机动态特性的研究很少。利用实验法和解析法分析了摩托车车架和车架挂发动机的结构动态特性,结果表明发动机极大地改变了车架结构动态特性,因此车架挂发动机的动态特性对整车振动更具参考意义。通过对多款车架挂发动机的试验和计算分析,提出了车架挂发动机结构的1种有限元建模方法—把发动机简化为具有质量和转动惯量的0维质量单元,通过MSC.Nastran中的RBE2单元与车架刚性连接,能在设计阶段获知发动机对车架结构的影响。     

新型有翼弹托脱壳机理研究

为了最大限度地减小脱壳弹弹托的消极质量,本文研究了一种新型有翼弹托结构,其质量比传统“马鞍形”弹托减小了1／4.文中分析了这种有翼弹托的脱壳机理,计算了其脱壳力,对该弹托的脱壳过程进行了数值仿真。最后对采用该有翼弹托的脱壳弹进行了靶场试验,结果表明,这种有翼弹托可以保证脱壳弹在炮膛内的闭气与运动稳定性,在出炮口后能够迅速、可靠地脱壳。