双筒液压减振器外特性计算仿真

为在产品开发过程中模拟减振器外特性,根据流体力学和减振器工作原理分别建立了普通液压减振器的复原和压缩行程数学模型,以某型轿车减振器结构参数为例进行了仿真计算,仿真计算表明,仿真计算模型能较准确地模拟减振器外特性.     

汽车双筒液压减振器工作特性仿真分析

为了解决有限元方法难以准确描述汽车用双筒液压减振器工作特性的难题,首先阐述了双筒液压减振器的结构组成,较为详细分析了该减振器的工作原理;建立减振器机械系统的3D数字模型,基于ADAMS仿真软件搭建双筒液压减振器的多体动态仿真模型,并在此基础上仿真分析液压减振器的示功图、阻尼特性评价和非线性特征;最后通过减振器台架试验对CAE分析结果进行验证,研究结果表明:仿真计算模型能较准确地模拟减振器外特性。该研究为减振器的设计和分析提供参考。     

叶片式液压减振器流场特性仿真研究

叶片式液压减振器内部流场特性对减振器的阻尼工作性能优劣至关重要。根据叶片式液压减振器结构特性及工作原理,建立叶片式液压减振器无缝隙流场仿真模型与有缝隙流场仿真模型,并考虑减振器的粘温特性,确定减振器的流场特性,为准确研究减振器阻尼特性奠定基础。模拟得到了叶片式液压减振器模型在不同速度激励、油液温度下,相邻高、低压腔内压差大小及变化规律。结果表明,缝隙与油液温度对流场特性的影响非常明显,在进行叶片式液压减振器内部流场特性分析时,需要重点考虑,才能更为准确地把握叶片式液压减振器内部的流场特性与工作性能。该研究的研究方法可以推广到其他类型液压减振器的内部流场研究中。     

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。     

双筒式减振器建模和黏温特性仿真研究

对双筒液压减振器的结构和工作原理进行分析,利用ADAMS／Hydraulics模块建立机械液压耦合模型,仿真值与实验值比较表明模型合理,有一定的工程价值。并用所建模型对减振器的黏温特性进行了仿真计算,结果表明激励频率对减振器的黏温特性会产生显著影响。     

电控悬架用可变阻尼减振器动态特性研究

为了提高悬架减振器的设计效率和降低开发的难度,以某乘用车的可变阻尼减振器为研究对象,对减振器的实物模型和力学特性研究建立了减振器的仿真模型,利用AMESim仿真软件得出减振器的外特性曲线,在相同的参数条件下进行台架试验并验证了模型的精确性.在减振器系统的基础上分别建立1/4车辆被动悬架和半主动悬架仿真模型,在PID控制器的控制下得出在不同激励下车身振动特性曲线的幅值和功率谱密度大小,检验了两种不同悬架的减振性能.结果表明:仿真模型的外特性曲线和台架试验的结果在误差范围内吻合良好,半主动悬架中车身振动曲线的幅值和功率谱密度较被动悬架小.验证了可变阻尼减振器和悬架仿真模型的正确性,说明了这种研究方法的有效性.     

汽车液压减振器生热机理的仿真研究

为准确获知汽车液压减振器内部的温度分布情况,进而为可靠性设计奠定基础,对汽车液压减振器的生热机理进行了研究。基于某汽车减振器结构对称的特点,建立了具有较高精度的1/4封闭流场网格模型。应用计算流体动力学数值方法与CFX仿真软件进行谐波激励下的模拟,仿真出工作缸管内强迫对流换热,进而得到减振器油液的热量产生过程和温度场分布情况。通过研究明确了汽车液压减振器的生热机理。     

阀系参数对汽车减振器阻尼特性的影响

为了高效研究汽车减振器阀系参数变化对其阻尼特性的影响.以汽车广泛使用的非线性液压减振器为研究对象,结合减振器阻尼元件受力分析,运用MATLAB软件建立减振器特性仿真模型,通过仿真数据与台架试验数据拟合度分析验证了所建模型的可靠性;进而利用仿真模型对减振器阀系展开敏感性因素分析,得到了对阻尼特性影响显著的阀系参数;研究了...     

抗蛇形减振器外特性建模仿真及试验研究

针对当下液压减振器中节流阀片变形在复杂受力情况下难以准确计算的问题,以某型高铁抗蛇形减振器结构为基础,利用有限单元法、液压流体力学以及弹性力学基本原理,通过研究减振器的速度以及示功特性,实现减振器外特性计算机仿真的目的。首先,建立了减振器的数学模型,然后结合弹性力学以及有限单元法对阀片变形进行计算,最后通过对数学模型加载正弦激励信号得到减振器的速度特性曲线以及相应的示功图。仿真及试验结果表明:所建立的数学模型以及阀片变形计算方法是准确合理的,对减振器的精确建模、缩短减振器的研发周期与降低研发成本具有重要意义。     

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.     

多层滑动极板式电流变阻尼器的动力学建模

研制了一种多层滑动极板电流变阻尼器 ,并进行了阻尼器的动态特性实验。基于 Bingham塑性理论 ,提出了一种考虑电流变阻尼器的粘性阻尼和库仑阻尼效应的力学模型 ,该模型具有结构简单 ,模型参数少的特点。利用阻尼器动态实验数据 ,用参数优化方法对阻尼器力学模型进行了参数识别 ,仿真结果表明这种力学模型可以较精确地模拟该阻尼器的动态特性     

孔隙式粘滞阻尼器的滞回曲线偏转特性研究

以双出杆式孔隙式粘滞阻尼器为例，在考虑介质压缩性的基础上，建立阻尼器的阻尼力计算模型。采用MATLAB-Simulink模型模拟了阻尼器在正弦位移激励信号下的运动情况，详细分析了阻尼器运行时的阻尼特性，仿真结果表明阻尼介质的体积弹性模量是影响负载-位移滞回曲线偏转的关键因素。使用阻尼器样机在不同工况下进行试验，试验结果与理论计算结果吻合良好，表明建立的阻尼力理论计算模型可以很好的预测阻尼器的力学性能，介质的可压缩性是影响滞回曲线偏转的关键因素。     

汽车磁流变减振器阻尼特性理论计算与试验

从研究的实用性和结构的可行性出发,建立较为精确的磁流变减振器动力学模型是设计控制策略和获得良好控制效果的关键因素之一。根据车辆悬架的各种要求,设计和分析磁流变减振器的各参数对阻尼特性的影响对于现代汽车设计来说是非常必要的。根据汽车减振的要求和磁路设计原则,设计出单输出杆阻尼孔式汽车磁流变减振器。基于流体力学理论和磁流变液流变特性,详细推导出磁流变减振器的阻尼力理论计算模型。对磁流变减振器的阻尼特性进行理论分析和计算,并探讨减振器各结构参数对减振器阻尼特性的影响。最后采用试验测试磁流变减振器的速度特性,得到不同电流输入时阻尼力与速度的关系曲线,试验测试的结果和理论计算基本吻合。采用流体力学理论推导出的磁流变减振器力学模型能为建立减振器控制模型提供可靠的理论指导。     

Analysis of a clutch damper using a discrete model

It is important to have a precise model for the clutch damper in order to simulate the entire powertrain of a vehicle and predict the responses of the system. In this research, we developed a new model in which the spring used in the clutch damper is divided into a finite number of elements. The model takes many unique properties of arc-shaped springs into consideration and is anticipated to be more precise than conventional simple models. With the model, two meaningful results were presented which can be utilized afterwards. One is a simulation concerning the peak torque transmitted via the clutch damper. The other is a simulation that shows the hysteretic characteristics of the clutch damper.     

分支谐振型液压脉动衰减器动态特性分析

对分支谐振型液压脉动衰减器用CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学)分析软件进行计算,分析共振腔结构与衰减器动态特性的关系。在层流状态下,考虑流体的可压缩性,利用M序列压力信号激励,对衰减器进行CFD模拟,利用FFT(Fast Fourier Transform,快速傅立叶变换)得出其频率特性,比较了共振腔容积相同但直径和长度不同的衰减器的频率响应和插入损失;利用阶跃压力信号模拟压力冲击,比较了它们内部流场。设计了频率特性相同但共振腔容积不同的衰减器,比较了它们的性能。利用分布参数法对共振腔结构与衰减器基频的关系进行了分析。结果表明:衰减器的固有频率特性在一定程度上与共振腔的直径和长度相关,当共振腔直径-长度比小于1并逐渐减小时,衰减器基频也减小;当其大于1并逐渐增大时,衰减器的基频变化很小,因此减小共振腔直径-长度比可以减小衰减器的体积,同时保持共振频率不变。     

新型阻尼器的力学建模与试验

针对舰艇管路系统抗冲击的特殊要求,设计一种容量大、能量吸收率高的新型阻尼器,根据新型阻尼器结构的几何特征用数学的方法推导其力学模型,并由跌落试验进行验证。该力学模型中的参数由数值模拟阻尼力假定为常数的新型阻尼器和跌落台构成的单自由度系统确定,通过对新型阻尼器的跌落试验选用三个不同冲击速度时的阻尼力－速度曲线对模型参数已知的力学模型进行验证。将试验测得地阻尼力－速度曲线与该力学模型理论预测地阻尼力－速度曲线比较发现,二者吻合得很好,从而验证了该力学模型的可靠性。     

磁流变减振器磁场特性分析及试验研究

设计了磁流变减振器磁芯磁路,建立了磁路的仿真模型,仿真研究了磁路的磁场特性,用实验的方法对仿真模型进行了验证和修正;在此基础上,建立了整个磁流变减振器的仿真模型,仿真研究了其磁场分布规律及不同参数下阻尼孔附近的磁通密度.研究结果表明,磁芯直径、工作缸壁厚、阻尼通道长度和线圈电流是影响磁场特性的主要因素,合理选择磁路结构参数可使其性能得到最大发挥.设计并制造出一种车辆单筒充气式磁流变减振器,对其进行了台架试验,得到不同电流下的减振器示功特性图,研究发现,通过调节减振器励磁线圈中的电流获得不同强度的磁场,在磁场作用下,磁流变液粘度发生变化,从而改变减振器的阻尼特性,减振器的饱和工作电流约为2A.试验验证了磁路设计的正确性,并为实现车辆磁流变半主动空气悬架控制研究奠定了基础.     

磁流变阻尼器密封机制研究

为解决大型阻尼器工作中传统密封方式磨损老化维护困难问题,针对磁流变阻尼器的工作特点,在磁流变阻尼器中充分利用新型智能材料磁流变液的优异特性,建立一种新型的非接触式磁密封机制。探讨非接触式磁密封机制的工作原理和具体结构,使用有限元仿真软件对阻尼器工作部位磁场进行仿真分析,建立磁密封理论耐压能力的理论计算模型。表明此种非接触式磁密封较传统密封方法具有高可靠性,超长维修间隔时间,摩擦小,效率高,无方向性的优势。     

基于有限元仿真的磁流变阻尼器性能研究

对双线圈活塞式磁流变阻尼器结构和工作原理进行分析,应用ANSYS软件对阻尼器磁场有限元仿真,证明励磁线圈电流异向时磁场的利用效率更高,并且建立电流异向时阻尼间隙磁感应强度和电流的函数表达式,结合阻尼力模型和磁流变液的材料特性,得出阻尼力关于电流值和活塞运动速度的理论关系。通过阻尼器台架试验,对理论关系进行验证,结果表明:理论值准确的描述了阻尼力变化规律。为磁流变阻尼器设计及改进提供方法。     

蛇形磁路多片式磁流变液阻尼器设计

提出了一种大输出阻尼力矩,低初始阻尼力的小体积多片式磁流变液阻尼器的设计方法。阻尼器内部的导磁元件、隔磁元件和间隙中磁流变液构成闭合的蛇形磁路。针对漏液的问题采用铁磁密封的设计思想,显著减小了转轴处的摩擦力。基于Bingham塑性模型分析了磁流变液的力学特性,导出了阻尼器的力矩模型,采用ANSYS Maxwell软件对阻尼器进行了有限元分析,验证了磁路的准确性,并在原始设计的基础上对阻尼器的结构进行了优化,研制出了一种小体积磁流变液阻尼器。在自主搭建的实验平台上进行力矩测量实验和响应时间测量实验,实验结果验证了该阻尼器具有大输出力矩,低初始阻尼力和低响应时间的特点。阻尼器的直径为33.6 mm,高度为21.6 mm,重约200 g,当输入电流为1.2 A时,产生的力矩为350 N·mm,达到了操作者抓取虚拟物体所需的力矩。