液阻悬置动态特性实验方法及实测分析

论述了液阻悬置及其主要部件的静态和动态力学特性的实验测试和数据处理方法，探讨了液阻悬置特性的评价参数；对惯性通道一活动解耦盘式、惯性通道式液阻悬置及其橡胶主簧进行了静态和动态力学特性测试，分析了液阻悬置的三向静刚度与其橡胶主簧的三向静刚度的关系，研究了预载荷、激振幅值和激振频率对液阻悬置及其橡胶主簧动态力学特性的影响；对惯性通道-活动解耦盘式和惯性通道式液阻悬置的动态特性进行了比较分析，研究了活动解耦盘对液阻悬置动态特性的影响；在不同的激振工况下，测量了上液室的动态压强和温度。     

汽车动力总成液阻悬置液-固耦合非线性动力学仿真

液阻悬置是一种先进的隔振元件,广泛应用于汽车动力总成的隔振系统中。目前对液阻悬置动特性的仿真均采用集总参数模型,模型所需的物理参数主要由液阻悬置相应的元件进行试验得到。以惯性通道-解耦盘式液阻悬置为研究对象,建立了其性能分析的液-固耦合有限元模型;利用该模型对其静、动特性进行了仿真,并和试验值进行了对比。计算分析了液阻悬置的-些内部特征参数的变化规律,其结果与液阻悬置的工作机理或试验结果相符合。利用液-固耦合有限元模型对液阻悬置进行仿真时,只需橡胶材料的应力-应变关系、液体的性能参数和液阻悬置的几何参数。应用该法可以在液阻悬置的设计开发阶段较精确地预测产品的性能和进行优化设计,有利于提高产品设计质量、缩短开发周期。     

液阻悬置非线性动特性及其参数识别方法

对通道长度不同的惯性通道式液阻悬置的动特性进行试验研究,首次从试验上揭示出惯性通道式液阻悬置在不同幅值位移激励下的频变动特性所具有的不动点特性.基于工程流体力学的相关理论,建立集总参数与液力机构结构几何相关联的液阻悬置非线性集总参数模型,得到动特性的解析解.首次从理论上揭示出惯性通道式液阻悬置在不同幅值位移激励下其储能动刚度存在的不动点.理论与试验揭示的不动点现象高度一致,从而证明非线性集总参数模型的有效性及其分析结论的正确性.鉴于理论分析与试验结果高度一致的事实,结合储能动刚度的不动点以及高频储能动刚度趋于定值的特性,发展了基于非线性集总参数模型的参数识别的新的理论和方法,其原理简单、结果可靠且经济省时.     

含液阻悬置振动系统的时域响应计算与优化方法

给出表征液阻悬置动态特性与激振频率相关性的5参数分数导数模型,模型中的5个参数具有明确的物理意义。以一个含有液阻悬置的2自由度振动系统为研究对象,以被支撑物体的垂直位移和侧倾角的时域响应为优化目标,对液阻悬置的动态特性进行优化。计算和试验结果表明,5参数分数导数模型能较好地表征液阻悬置动态特性的频率相关性,提出的基于控制系统方框图的时域分析方法,可以用于含有液阻悬置振动系统的动态响应分析和对液阻悬置的动态特性进行优化。     

三代液阻悬置非线性动特性的试验研究及其参数识别方法

目前液阻悬置是性能最佳的被动式隔振器,它是汽车动力总成隔振悬置设计开发的首选方案。以第三代液阻悬置为基础,通过对惯性通道的改造以及不同液力机构的组合,系统地研究了惯性通道、解耦膜、节流盘等液力机构以及惯性通道长度及其入口局部损失对液阻悬置动特性的影响规律,揭示了不同液力机构的工作原理以及三代液阻悬置动特性之间的继承和发展关系,为液阻悬置的设计选型提供了直观的依据,并证明了理论分析的正确性。基于动特性试验结果与理论分析结果高度一致的事实,针对液阻悬置动特性的变化特点,提出了识别上液室体积刚度以及橡胶主簧等效泵液活塞面积的新方法,该方法可以有效克服测试误差的影响,原理简单、结果可靠;可以在常规的动特性试验机上进行试验,无需设计复杂的液压试验台。     

空气阻尼悬置非线性动态特性建模与仿真

由于空气阻尼悬置为汽车动力总成等系统的隔振元件,其性能与成本介于橡胶悬置与液阻悬置之间,以一典型空气悬置为研究对象,建立了动力学特性仿真分析的集总参数非线性模型。对其动特性进行了数值仿真,并与实验值进行了对比分析,结果证明了所建立模型的正确性。对影响空气悬置动特性的各因素进行了趋势研究,揭示了节流孔直径、节流孔长度、初始体积、激励振幅与绝热指数等因素对空气悬置特征参数的影响规律,其中减小节流孔直径可显著提高空气悬置阻尼。此研究的建模与仿真方法有助于空气悬置产品的设计与开发。     

解耦盘式液压悬置动特性的切换系统模型与试验

解耦盘的运动使得解耦盘式液压悬置成为一典型的切换系统,它同时包含连续和离散两种动态,常规的建模方法都是采用集总参数模型或者液固耦合模型对液压悬置动力学特性进行仿真分析。在考虑液压悬置的混杂系统特征基础上,直接从切换系统理论出发,建立了解耦盘式液压悬置的切换系统模型,并采用逻辑判断方法制定了各模式间的切换策略,通过Simulink/Stateflow建立了切换系统仿真模型,该模型更能真实反映解耦盘式液压悬置的实际物理工作过程。最后进行了解耦盘式液压悬置动特性试验,验证所提出的切换系统模型的有效性。     

基于特征点法的液阻悬置集总参数模型参数识别

探讨应用动态特性特征点法预测与识别液阻悬置集总参数模型主要参数的分析方法。该方法首先通过实验来得出液阻悬置动态特性特征点,运用傅里叶变换的方法对液压悬置的集总参数模型进行深入推导得到液压悬置的复刚度,然后通过建立的动态特性特征点与集总参数之间的关系求解得出集总参数的值。通过对数值预测结果与实测结果对比分析表明,基于动态特性特征点法的液阻悬置集总参数模型动特性分析技术是可行、有效的,其预测结果精确性满足工程要求。     

液压悬置动特性实验分析

建立了被动式惯性通道-解耦盘式液压悬置动特性集总参数模型,探讨了悬置动态特性的试验测试方法,建立了相应的测试平台,对相同工况下液压悬置动态特性进行了测试及分析,并运用Matlab/Simulink软件对其动特性进行了仿真计算,仿真结果与台架试验结果基本吻合,验证了该模型适用性和可信性.     

可变解耦膜刚度半主动液阻悬置研究

分析一种新型的可变解耦膜刚度半主动液阻悬置的基本结构,测试其动特性。基于工程流体力学相关理论,建立与结构几何相关联,既能分析外特性、又能分析内特性的非线性集总参数模型。基于储能动刚度不动点的参数识别方法,对其空气室封闭与接通大气两种状态下的上液室体积刚度和橡胶主簧等效泵液活塞面积进行参数识别,结果表明两种状态因解耦膜刚度不同而显著改变上液室体积刚度。对所建模型进行动特性分析,经与试验结果对比,二者吻合良好,验证了模型的合理性和参数的正确性。在此基础上,建立单质量-半主动液阻悬置的隔振系统模型,对低频、高频及冲击等典型工况进行隔振性能仿真,基于力传递率探讨典型工况下系统的隔振性能,提出可变解耦膜刚度半主动液阻悬置的控制方式,对半主动液阻悬置的开发以及汽车动力总成的隔振降噪具有指导意义。     

钟板对液压悬置特性的影响

为揭示钟板数量对液压悬置特性影响,首先,根据液压悬置结构搭建解耦膜、节流盘以及新节流盘液压悬置数学模型,同时分析钟板数量对液压悬置动态特性影响;其次,在高低频状态分析钟板数量对惯性通道、解耦膜通道流量以及上腔压力响应的影响;最后,分析节流盘和新节流盘液压悬置在钟板处的流量和压力响应。计算表明:低频时3种液压悬置的动态特性几乎相同,随着钟板数量增加悬置动态刚度和滞后角略有减小;在节流盘液压悬置的基础上增加钟板不影响解耦膜通道流量和上腔压力响应,但影响悬置的刚度和滞后角。     

应用Volterra级数识别液阻悬置非线性阻尼参数

液阻悬置作为一种典型的非线性系统,其在不同激励下有着良好的动特性,而动特性又与悬置参数有着密切联系,所以本文基于Volterra级数理论,以惯性通道-浮动解耦盘式液阻悬置为研究对象,提出了该液阻悬置非线性阻尼滞后角和其液体阻尼机构非线性阻尼参数的识别方法,可在知道输出和部分结构参数的情况下来较为简单的获得液体阻尼机构的阻尼参数,且在一定范围的激励频率下得到的该阻尼参数识别值与实验得到的参数值之间的误差能保持在3%以内。另外由Volterra级数理论识别得到的液阻悬置阻尼滞后角已由平均法对比验证,同样表现出了较好的一致性。     

半主动悬置幅变动特性建模与试验分析

针对经典集总参数模型无法表述半主动悬置幅变特性的问题,建立了修正的集总参数模型,用于描述半主动悬置的幅变特性。首先,在MTS831试验台上分别对半主动悬置和橡胶主簧进行了不同位移振幅激励下的动特性试验。根据试验结果,采用遗传算法对半主动悬置的主要集总参数进行了辨识,确定了受幅值影响较大的集总参数。其次,根据参数辨识结果,采用幂指数模型拟合了惯性通道液阻的幅变修正系数,应用二次多项式响应面方法获得了橡胶主簧动特性关于幅值和频率的回归方程,最终建立了修正的集总参数模型。修正的集总参数模型不仅能同时反映半主动悬置的幅变和频变特性,还具有很好的预测功能。通过修正的集总参数模型,分析了半主动悬置幅变动特性的产生机理。     

橡胶主簧的有限元分析及对液阻悬置性能的影响

以某一轿车发动机液阻悬置橡胶主簧为研究对象,探讨了橡胶隔振器弹性特性的有限元分析方法.主要介绍了橡胶材料本构关系的基本理论,应用ABAQUS软件建立了橡胶有限元模型分析过程,计算分析了橡胶主簧各结构参数对主簧静态和动态特性的影响规律,系统阐述了橡胶主簧的影响因素、规律及作用,进而通过对比实验分析了橡胶主簧对液阻悬置的性能影响.有关测试表明,该方法对液阻悬置的实际设计工作具有一定的理论指导作用.     

带补偿节流器的电液伺服阀特性分析

研究了一种带补偿节流器的两级电液伺服阀结构和特性。该新型阀在主阀芯两端增加了对称的一对补偿节流器,用于调节阀的动态特性。建立了电液伺服阀的传递函数模型,分析了补偿节流器液阻对阀特性的影响。     

汽车发动机磁流变悬置动特性研究

针对某型号动力总成,基于阻尼可控、宽频隔振的思想,设计具有解耦膜、可控阻尼通道结构的磁流变悬置新型结构,使磁流变悬置在低频、大振幅时,具有高刚度大阻尼特性,高频、小振幅时,具有低刚度、小阻尼特性,同时悬置的高频动态硬化被有效抑制。采用键合图理论,根据磁流变悬置在不同激振条件下的实际工作状态,建立分段式动态特性集总参数模型,利用键合图理论推导了磁流变悬置的状态方程,并对磁流变悬置的动特性进行了仿真分析与试验验证。结果表明:在0~200 Hz频率范围内,该磁流变悬置具有良好的动态性能,能满足发动机的隔振需求,并论证了分段式磁流变悬置集总参数模型的有效性。     

基于液—固耦合有限元仿真的液阻悬置集总参数模型动特性分析

探讨应用非线性固体有限元和液-固耦合非线性有限元仿真方法预测与识别液阻悬置集总参数模型的主要参数(如上液室的体积刚度和等效活塞面积、惯性通道中的液体和解耦板及其附连液体的惯性系数与流量阻尼系数等)的分析方法。在此基础上，利用集总参数分析模型对一种轿车用液阻悬置的动特性进行计算分析。数值预测结果与实测结果或近似解析计算结果的对比分析表明，基于液-固耦合有限元仿真方法的液阻悬置集总参数模型动特性分析技术是可行、有效的，其预测结果精度特性满足工程要求。应用这种方法，可以在液阻悬置的设计开发阶段较精确地预测产品的性能和进行优化设计，有利于提高产品设计质量、缩短开发周期。     

发动机液压悬置动态特性研究分析

分析了发动机液压悬置的基本结构和特性。通过实验测试了某车动力总成液压悬置的动刚度和阻尼特性。建立了液压悬置的集总参数的力学和数学模型,并利用ADAMS软件建立了液-固耦合的分析模型。对液压悬置的动态特性进行了仿真分析,并将仿真结果与实测结果进行对比分析。对比分析结果表明,仿真结果与试验结果比较吻合,验证了模型的实用性和可信性。     

减振器节流阀非线性特性的有限元模拟分析

探讨汽车筒式液阻减振器节流阀非线性动态特性的有限元分析方法。利用ADINA有限元分析软件分别建立板阀型节流阀的结构动力学模型和流体动力学模型,并利用其液一固耦合分析模块,对此耦合模型进行瞬态响应分析,得到阀的非线性节流特性、阀板的动态运动响应以及节流阀内流场特性。模拟计算结果与实验结果具有较好的一致性,节流阀在工作时开度很小,液体压力场具有强不均匀性,液体对阀板的作用力也具有不均匀性,板阀型预载阀的节流特性接近于线性,节流通道在大流量下对节流阀的特性有较大影响,     

基于车内NVH控制的悬置刚度与阻尼的设计方法

基于汽车座椅滑槽的振动与驾驶员右耳旁噪声控制的要求和建立的由动力总成、车身和非簧载质量组成的13自由度汽车模型,提出了动力总成悬置动刚度和阻尼的设计方法。在计算模型中,将悬置的动刚度和阻尼简化为与激振频率相关的函数。各悬置与车身连接点的动态力、各悬置到汽车座椅滑槽振动与驾驶员右耳旁噪声的传递函数可以通过试验或计算方法得到。给出了在不同工况下,车内评价点的振动和噪声的计算方法。基于对整车振动和噪声控制的要求,给出了液阻悬置动刚度和阻尼的确定原则与计算方法。结果表明,基于车身评价点振动控制要求的液阻悬置阻尼设计对于降低车身评价点的振动具有明显作用。