空气悬架性能分析

以1/4钢板弹簧悬架车辆和空气悬架车辆模型为仿真对象,建立模运动微分方程,模拟C级路面为随机输入,对模型进行了计算机仿真.研究结果表明空气悬架车辆的车身加速度、悬架动挠度和车轮动载荷都有所降低,其操纵稳定性能和平顺性能明显优于钢板弹簧悬架车辆.     

空气悬架性能分析

以1／4钢板弹簧悬架车辆和空气悬架车辆模型为仿真对象，建立模运动微分方程，模拟C级路面为随机输入，对模型进行了计算机仿真。研究结果表明：空气悬架车辆的车身加速度、悬架动挠度和车轮动载荷都有所降低，其操纵稳定性能和平顺性能明显优于钢板弹簧悬架车辆。     

油气悬架系统简介

油气悬架技术是一种新型的底盘悬架技术,是空气悬架的一种特例,具有普通钢板弹簧悬架不可比拟的优点,是发展特种车辆、大型工程车辆及其他多轴车辆必不可少的关键技术,本文以六轴全地面起重机专用底盘的油气悬架系统为例来对其结构与液压原理作一简单的介绍。     

空气悬架大客车平顺性研究

装有非线性悬架的车辆车轮动荷载小,能够获得良好的行驶平顺性、操稳性和行驶安全性。以某型号空气悬架大客车为研究对象,建立了空气弹簧悬架和轮胎的非线性模型,通过试验及所建立的模型拟合出了空气悬架的刚度特性曲线和阻尼特性曲线,获得了轮胎非线性刚度和阻尼的模型参数。建立了七自由度车辆动力学模型,应用AR模型法模拟了B级和C级随机路面输入。以模拟产生的路面不平度曲线和不同车速作为激励作用于七自由度车辆模型,对车辆的振动加速度进行了仿真研究。仿真结果表明,该车的平顺性不好,在70km/h时出现振动峰值,为进一步对该车进行减振处理提供了参考和依据。     

橡胶悬架与钢板弹簧悬架的平顺性对比分析

对某型汽车起重机橡胶悬架和钢板弹簧悬架两种配置进行对比分析,分析两者在结构形式、刚度和阻尼等方面的差异。应用美国军用标准MTL-STD-810F,即人体工程学国防部设计规范标准,对配置橡胶悬架和钢板弹簧悬架两种后悬架的汽车起重机分别进行不同车速、不同等级路面条件下的平顺性随机输入试验测试。试验结果表明,配置钢板弹簧后悬架的车辆,其随机振动平顺性明显优于配置橡胶后悬架的车辆。     

车辆-座椅主动悬架滑模控制器设计与优化

为提高车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性,建立三自由度1/4车辆-座椅主动悬架系统模型,结合滑模变结构控制理论,提出一种车辆主动悬架和主动座椅悬架的滑模集成控制策略。基于滑模面到达条件,利用Lyapunov稳定性理论对滑模控制器稳定性进行验证。以座椅悬架动挠度和控制器控制力输出为约束,建立以座椅质心垂直加速度、车辆悬架动行程和轮胎动位移为控制目标的多目标优化问题,利用粒子群算法对滑模控制器参数进行多目标优化,并在MATLAB环境下建立仿真程序进行数值仿真。仿真结果表明:与优化前的悬架系统和被动悬架相比,优化后悬架系统的座椅质心垂直加速度、车辆悬架动行程和轮胎动位移目标均有一定程度的减小,车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性得到了较好的改善。     

煤矿双桥驱动铰接式自卸车钢板弹簧悬架设计

为了提升某型满载最大速度40 km/h的12 t双桥驱动铰接式自卸车运输效率和驾驶舒适性，前、后悬架设计为纵置半椭圆多片等截面组合式钢板弹簧悬架，前端吊耳、后端滑动；前车架和后车架通过上、下双铰点的铰接架连接起来，前、后车架垂向可转动。依据整车结构和前后轴载荷，确定出前、后钢板弹簧悬架的支点距和挠度。分别对车辆驶上路面障碍、加速、制动和低速驶过洼坑时的钢板弹簧垂向变形做校核计算，钢板弹簧不会“反弓”失效；对车辆在满载紧急制动工况下，后钢板弹簧应力、卷耳和销轴的强度做校核计算，确定出钢板弹簧叶片断面尺寸、片数和叶片长度。整车以20 km/h通过高度100 mm、宽度300 mm的减速带，振动最大加速度为7.2 m/s²，依据ISO 2372机器振动分级标准，可知驾驶人员可承受该振动。应用表明：悬架能满足车辆运输需求，且驾驶员乘坐较舒适；使用12个月，平均车速为28 km/h，没有出现铰接装置变形、轮胎异常磨损、钢板弹簧断裂、销轴及铜套损坏和U形螺栓断裂等故障。     

可控ISD悬架系统的建模与LQG最优控制

为解决惯容器、弹簧、阻尼(Inerter-spring-damper,ISD)三元件并联的被动ISD悬架性能不理想的问题,提出惯容系数可调的可控ISD悬架,采用线性二次高斯(Linear-Quadratic-Gaussian,LQG)控制策略对其进行最优控制,并在Matlab环境下进行仿真分析。结果表明:相对于传统悬架,可控ISD悬架的车身加速度均方根值降幅为9.49%,悬架动行程均方根值降幅为53.9%,车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性得到极大改善,提高了惯容器、弹簧、阻尼三元件并联ISD悬架结构的工程应用价值。     

基于radioss钢板弹簧异常变形原因分析

钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件,由于它兼起导向机构的作用,使得悬架系统大为简化。这种悬架广泛用于货车的前、后悬架中以及SUV的后悬架也使用钢板弹簧非独立悬架。钢板弹簧在理想情况自由状态一般采用圆弧状,压平程直线状.但在实际使用中,钢板弹簧在承载时会出现异常变形。本文基于altair公司的求解器radioss中的非线性算法功能对平衡悬架用钢板弹簧受垂直载荷时的变形进行分析。随着计算机技术的发展,采用radioss非线性算法计算对钢板弹簧进行承载分析成为探索钢板弹簧的一种新的计算方法。     

元件参数对动力吸振型车辆ISD悬架振动响应特性的影响分析

为研究应用惯容器的车辆ISD悬架元件参数间的隔振匹配机理,建立了一种由四元件组成的基于动力吸振型车辆ISD悬架系统的双质量振动模型,分析了车身加速度、悬架动行程与轮胎动载荷幅频特性及均方根随元件参数的变化规律。研究结果表明:主弹簧刚度与阻尼系数的增大,会使性能指标幅频特性由原有的3个共振峰转变为2个共振峰;副弹簧刚度与惯质系数的增大,会使性能指标幅频特性由原有的2个共振峰转变为3个共振峰。车身加速度均方根受主弹簧刚度与阻尼系数影响较大;悬架动行程均方根受4个元件参数影响均较大;轮胎动载荷均方根受阻尼系数的影响较大。元件参数对振动响应特性的影响研究为车辆ISD悬架的元件参数匹配设计提供了理论参考。     

基于模糊PID的半主动悬架控制策略研究

为提高悬架性能，改善车辆的舒适性、操纵稳定性和安全性，基于Matlab/Simulink建立1/2车半主动悬架模型，设计模糊PID控制器对半主动悬架进行控制。以白噪声信号通过积分器的方法产生随机路面输入，将建立的模型在Simulink中进行仿真。仿真分析结果表明，所设计的半主动悬架能够有效减小车身加速度、悬架动变形及前后车轮动载荷，改善车辆行驶过程中的振动。     

汽车电动静液压主动悬架联合仿真研究

针对传统悬架的刚度和阻尼不能随汽车行驶状况变化而调节的弊端,将航空领域先进的电动静液压作动器(electro-hydrostatic actuator,EHA)技术应用于汽车悬架控制,设计了基于EHA的电动静液压新型主动悬架结构。与传统采用各类阀件的液压伺服车辆主动悬架相比,EHA主动悬架结构简单、可靠性高。利用AMEsim建立了二自由度EHA主动悬架模型,该模型主要由簧载质量、非簧载质量、路面输入、弹簧和EHA作动器构成。同时,利用Matlab/Simulink软件设计了EHA主动悬架地棚控制器和线性二次型(LQG)最优控制器。将AMEsim模型导入Matlab/Simulink中,开展了EHA主动悬架的地棚控制和LQG控制联合仿真研究。仿真结果表明,相比地棚控制,LQG控制效果较好,车身加速度降低26.2%,悬架动挠度降低19.8%,轮胎动载荷降低18.4%,很大程度上改善了汽车的平顺性和操纵稳定性。     

悬架弹簧系统静力学分析与参数优化

提出利用静力学数学模型和遗传算法求解悬架弹簧系统弹簧刚度的方法。建立履带式滑移装载机悬架弹簧系统的静力学模型,分析该系统设计需要满足的条件;设计基于遗传算法的阶梯搜索算法,并给出搜索流程;通过实例对悬架弹簧刚度进行优化计算,绘出描述悬架弹簧系统静力学性能的曲线,证明数学模型的正确性和求解算法的可行性。该方法简单、准确、实用性强,可为其他工程车辆的悬架弹簧系统初始参数的确定提供参考。     

履带推土机半刚性悬架中橡胶弹簧的设计

随着履带推土机向大马力方向发展,由于性能和结构布置等原因,在半刚性悬架结构中,逐渐地放弃传统的钢板弹簧结构形式。目前国内外大马力履带推土机上,多代之以“平衡梁—橡胶弹簧”的结构形式(见图1)。橡胶弹簧比较适应于大马力履带车辆的特点,它具有结构简单,承载能力强,成本低廉以及使用寿命长等一系列优点,正在得到广泛的采用。     

基于联合仿真的半主动悬架车辆平顺性

为减少车辆悬架系统开发周期和成本,利用SIMPACK软件建立了车辆1/4悬架多体动力学模型,基于天棚控制策略设计了半主动悬架控制器,并通过MATLAB / SIMULINK 编写了控制算法对其进行联合仿真.将采用半主动悬架系统得到的仿真结果与采用被动悬架系统得到的仿真结果进行了对比,车身垂直加速度均方根值减少了30.2%.结果表明,基于天棚控制的半主动悬架可以有效衰减车身的振动,改善车辆的行驶平顺性,从而为车辆动力学系统的仿真分析提供了一种有效方法.     

主动悬架LQG控制及其液压参数研究

针对忽略作动器实际动作及液压系统参数造成目前的主动悬架模型精确性低的缺陷,结合液压原理,建立包含液压系统参数在内的主动悬架模型。通过分析LQG控制的原理及优点,确定车身加速度、悬架动挠度、车轮动位移的加权系数矩阵,以实现主动悬架的LQG控制。将SIMULINK仿真结果与被动悬架、主动悬架PID控制进行对比,并通过LQG控制模型及被动悬架模型,对系统进行频域分析。以LQG控制仿真试验为基础,对主动悬架耗能进行了研究。结果表明,包括液压系统参数在内的主动悬架LQG控制优化了传统主动悬架模型,车身加速度及车轮动位移参数较PID控制降低了40%以上,可提高车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性,特别是在系统的一阶固有频率处,拥有更好的减振效果。能耗仿真计算结果表明,选用衔铁质量小、衔铁组件刚度小的比例电磁铁,可以有效降低系统耗能30%以上,但减振效果会有所降低。     

城市轮胎起重机(CITY CRANE)悬架系统分析与研究

本文结合城市轮胎起重机油气悬架系统,研究油气弹簧参数对其刚度特性和阻尼特性的影响,是自主设计、自主进行油气弹簧产品开发中合理选择和确定系统参数的前提。论文所得结论为其他城市轮胎起重机及工程车辆悬架系统的设计提供了理论参考。     

基于伸缩悬架的新型测试靶车中弹簧的分析与设计

针对一种新型测试靶车的伸缩悬架结构,先后通过受力计算与联合仿真的方法得到弹簧刚度参数,并加以分析设计。首先分析伸缩悬架的结构特征,通过建立1/2悬架的力学模型,分析得到弹簧刚度与靶车承载质量的关系。接着,在此基础上利用ANSYS-ADAMS联合仿真得到不同弹簧刚度下悬架关键部件——摇臂的应力应变情况。结合仿真结果与靶车实现过载保护的功能要求,选择60 N/mm的弹簧刚度系数,对其加以验证,并对弹簧进行尺寸设计。     

一种先进的车辆悬挂装置的设计及性能分析

传统的也是目前广泛采用的车辆悬挂装置是以钢板弹簧和阻尼元件为主的被动悬挂。其刚度特性是线性的或分段线性的，阻尼特性由减振器来实现的。该装置的弹性元件和阻尼元件是分离的．存在钢板弹簧易损坏且减振效果达不到车辆运行舒适性和稳定性的要求，同时车身高度不可调。本文参考德国利渤海尔公司生产的32t全路面汽车起重机使用的悬架设计，一种先进的集弹性元件和阻尼元件于一体的油气被动悬挂装置，阐明其结构、液压系统和非线性变刚度变阻尼特性及减振等性能特点，对其应用及国产化具有指导作用。     

两种工程机械用悬架座椅的性能比较

探讨工程机械使用过程中引发的振动对人体产生的影响,介绍常见座椅悬架系统。通过ISO7096：2000试验,比较分析空气悬架座椅和机械弹簧悬架座椅的减振性能,供实际选用时参考。