串联多轴油气弹簧悬架车辆车架强度分析

提出了一种串联多轴油气弹簧悬架车辆车架强度分析方法。根据串联多轴油气弹簧悬架车辆为等轴荷悬架的特点 ,采用有限元分析结合优化算法进行求解 ,建立了车架等轴荷问题的数学模型 ,给出了油气弹簧名义刚度的定义。在有限元分析的基础上 ,对所得结果进行优化计算 ,调整各支撑弹簧的名义刚度 ,通过迭代计算 ,最后得出串联多轴油气弹簧悬架车辆车架的应力与位移分布情况。最后给出了一个算例 ,并对计算结果进行了对比、分析。     

固定缸简式油气弹簧动态特性研究与分析

主要结合某型履带多轴车辆油气弹簧的设计,分析固定缸筒式油气弹簧的刚度和阻尼非线性动态特性,推导出油气弹簧的动态特性表达式,经验证计算结果与台架试验结果相吻合,验证了表达式的准确性,为油气弹簧的性能分析提供了简便准确的计算方法。并进一步说明了油气弹簧的刚度渐升特性和阻尼的非线性有益于提高履带车辆越野机动性和平顺性,从而阐明油气弹簧在履带多轴车辆的重要地位。     

固定缸筒式油气弹簧动态特性研究与分析

主要结合某型履带多轴车辆油气弹簧的设计,分析固定缸筒式油气弹簧的刚度和阻尼非线性动态特性,推导出油气弹簧的动态特性表达式,经验证计算结果与台架试验结果相吻合,验证了表达式的准确性,为油气弹簧的性能分析提供了简便准确的计算方法.并进一步说明了油气弹簧的刚度渐升特性和阻尼的非线性有益于提高履带车辆越野机动性和平顺性,从而阐明油气弹簧在履带多轴车辆的重要地位.     

地铁车辆一系钢弹簧中高频 动态特性分析

现场测试发现地铁车辆一系钢弹簧断裂失效与其运营中表现出的中高频动态特性有关。为研究地铁车辆一系钢弹簧的动态特性,对线路运行的车辆零部件进行动态行为测试,发现一系钢弹簧在中高频段的动态响应异常明显。通过建立一系内外圈钢弹簧的有限元模型,计算分析了钢弹簧在中高频段的固有模态特性、动刚度特性、弹簧动态应力分布特征和橡胶垫刚度对弹簧应力的影响。结果表明:安装状态下内外圈钢弹簧的一阶模态频率分别为58 Hz、52 Hz,其与调查线路钢轨主波长波磨的通过频率相近。在1～1000 Hz位移激励下,一系钢弹簧刚度大小存在频变特性,在钢弹簧固有频率附近发生突变。60 Hz位移激励条件下,钢弹簧出现共振现象时,动态响应最为明显;其动剪应力呈波浪形分布,内簧1.3圈内表面、外簧1.5圈内表面附近的动剪应力最大。钢弹簧动剪应力与橡胶垫刚度正相关,减小弹簧橡胶垫的刚度可降低弹簧动剪应力水平。     

基于非线性有限元算法的空气弹簧横向动态刚度研究

基于非线性有限元算法,建立了轨道车辆空气弹簧的横向刚度计算模型,其中考虑了橡胶特性、帘线层布置、流固耦合及裙板接触等非线性因素。计算结果表明:在研究空气弹簧横向特性时,可以忽略附加空气室与节流孔的作用,但不能忽略应急橡胶弹簧的影响。将空气弹簧的横向反力计算结果与试验结果进行对比,发现两者误差在6%以内,验证了模型的正确性。通过对空气弹簧横向动态刚度的研究发现:空气弹簧横向动态刚度对横向激振的频率与振幅是不敏感的,但对振动的平衡位置十分敏感;空气弹簧的横向动态刚度随平衡位置的增加而增加,且平衡位置越大横向动态刚度的增速越大。这种空气弹簧横向动态刚度的非线性特性,有利于提高轨道车辆的横向平稳性与稳定性。     

变刚度橡胶弹簧结构设计研究

针对轨道交通车辆转向架用轴箱弹簧在受载范围较大时存在弹簧变形量较大、刚度成线性的问题,提出了一种可变刚度橡胶轴箱弹簧创新结构设计及其变刚度方法,对轴箱弹簧进行了二级减振设计,轴箱弹簧在大载荷时,能够变刚度,减小变形挠度,同时可通过调整钢弹簧的参数改变轴箱弹簧的刚度特性。此种设计可实现产品刚度的调节,提升了车辆的运行品质,同时也节省了安装空间,产品既可以新造又可以从现有结构上进行改进,同时也可为其他类似产品结构改进提供参考借鉴。     

铰接车橡胶弹簧悬挂系统非线性特性建模分析

橡胶弹簧悬挂系统结构简单减振性能良好,在非公路车辆、大型载重车辆和工程车辆中有广阔的应用前景。对铰接式自卸车悬挂系统进行了研究,对前悬沙漏式橡胶弹簧、后悬的复合橡胶弹簧等进行静、动态实验及分析,在试验的基础上,基于有限元方法对橡胶弹簧的非线性刚度特性进行理论建模与分析,并分析橡胶弹簧结构参数对其刚度特性的影响。对其非线性刚度进行分析,对比分析表明模型仿真与试验分析结果曲线具有一致性,表明所用理论方法和所建模型的准确性;采用非线性有限元接触模型对橡胶弹簧特性进行分析,可有效提高分析的时效性;橡胶弹簧的静态特性试验研究表明,结构的刚度与系统的载荷呈现正相关特征;橡胶弹簧的动态特性试验研究表明,其动刚度和阻尼损耗因子与振动频率和振幅有很大的关系;试验结果和分析模型可作为设计选用橡胶弹簧的依据。     

空气弹簧动态特性拟合及空气悬架变刚度计算分析

为深入研究车辆空气悬架的性能,在悬架系统动力学模型的建立和仿真计算过程中,需要考虑空气弹簧的刚度随弹簧载荷和工作高度改变而变化的特点。根据空气弹簧的动态特性试验数据构成一簇有规律曲线的特点,分别以弹簧工作高度和初始载荷为自变量进行两次曲线拟合,用非线性曲线拟合方法代替气体状态方程,得到空气悬架使用条件下空气弹簧的刚度工作曲线方程。在悬架半车离散状态空间模型仿真的每个计算步长开始时,随悬架动挠度的实时状态来确定模型中空气弹簧的刚度计算数值,从而达到对空气悬架进行变刚度仿真分析的目的。采用此方法计算的某客车空气弹簧气压瞬态响应与滚下法悬架固有频率试验时测到的空气弹簧气压曲线更接近,提出的空气弹簧变刚度特性拟合处理和悬架模型变刚度仿真方法有效。     

车轮多边形对地铁车辆一系钢弹簧疲劳寿命的影响研究

针对国内某地铁线路车辆在运行中出现一系钢弹簧疲劳断裂的现象,对车轮多边形对地铁车辆一系钢弹簧疲劳寿命的影响进行了研究。通过对发生断簧位置的车轮表面状态进行测试,发现车轮存在明显的六阶车轮多边形磨耗。通过一系钢弹簧动应力测试,发现了车轮多边形激励导致弹簧共振可能是一系钢弹簧断裂的原因。基于SIMPACK和ANSYS相结合建立了考虑一系钢弹簧柔性的刚柔耦合动力学模型,计算了不同多边形状态下一系钢弹簧的应力载荷谱,采用Miner线性累积损伤理论对弹簧疲劳寿命进行了计算和对比分析。研究结果表明:地铁车辆车轮多边形的阶次、波深以及列车的运行速度对一系钢弹簧的疲劳寿命都有很大的影响,且当车轮多边形通过频率与一系钢弹簧固有频率接近时,其寿命显著降低。降低弹簧座橡胶垫刚度可以提高隔振能力,增加弹簧使用寿命。     

圆柱螺旋弹簧刚度特性的有限元分析

介绍了一种利用通用有限元软件ANSYS求解圆柱螺旋弹簧刚度的计算方法.运用在Pro/E中建立的弹簧实体模型,通过Pro/E和ANSYS的转换接口,将弹簧实体模型导入ANSYS中得到了相应的有限元分析模型,对圆柱螺旋弹簧的刚度(垂直刚度、横向刚度、弯曲刚度)进行了有限元分析计算,得到了弹簧的刚度特性,并与理论分析计算结果...     

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ABAQUS分析圆柱螺旋弹簧几何参数对弹簧刚度的影响

在工程中弹簧刚度多采用近似法给出,一般不考虑旋绕比和螺旋升角的影响。文章运用有限元分析软件ABAQUS,建立圆柱螺旋弹簧的有限元模型,计算旋绕比、螺旋升角等参数对弹簧刚度的影响,将分析结果与已有的弹簧刚度公式进行了对比。另外,分析了拉伸载荷下截面剪切应力的分布情况。结果表明,常用弹簧刚度的计算公式更为通用,有限元计算与公式计算结果吻合,仿真过程及结果在弹簧的选用及设计中具有参考意义。     

空气弹簧大客车前悬架的前轮定位参数仿真研究

空气弹簧具有变刚度、高吸振、低噪声等优良特性,现在正被广泛应用于各种高档类型车辆.对豪华大客车用空气弹簧的特性进行了计算分析,结果表明,空气弹簧在多种载荷工况下特性曲线具有相似性,说明一种空气弹簧适合于多种载荷的汽车.同时,利用ADAMS/CAR软件,对空气弹簧大客车前悬架进行运动学特性仿真分析.     

附加气室容积可调空气悬架系统的决策控制

为提高车辆在不同行驶工况下的减振性能,建立1/4车辆的非线性动力学模型,提出附加气室容积可调空气悬架系统控制的优化分析及计算方法,设计刚度可调的空气弹簧及空气悬架的决策控制系统。在仿真计算的基础上,进行刚度可调空气悬架系统的台架试验,分析采用决策控制后悬架系统的动态特性。仿真及试验结果基本吻合,实现了根据车辆行驶工况,实时改变附加气室的容积,提高了车辆行驶平顺性。该研究验证了控制策略的有效性,为刚度可调空气悬架系统设计开发提供了新方法。     

多轴工程车辆油气悬架系统参数仿真

建立了多轴越野车辆的平面力学模型,对其参数进行了计算机仿真,仿真参数包括悬架弹簧变刚度和变阻尼,分析涉及的车辆模型有弹簧悬置的车体和4个车桥,研究了车辆系统的6个自由度的运动方程及动态特性,分析了车辆在粗糙路面上的油气弹簧刚度和阻尼特性的非线性变化规律,获得了多轴车辆的悬架系统在路面激励下的响应特性,提出提高车辆平顺性的途径．     

铰接式自卸车橡胶弹簧悬架系统的动力学建模与分析

基于XAD250铰接式自卸车悬架结构拓扑关系，建立了橡胶弹簧悬架系统及整车的非线性数字化模型；在ADAMS软件中生成了等级路面后，以不同载荷和车速对样机进行了动力学仿真分析。分析结果表明：前悬架橡胶弹簧刚度的非线性特性能满足驾驶室在不同载荷下具有等支承频率，从而保证稳定的行驶平顺性要求；后悬架系统在轻载荷下较之重载荷具有较高的支承频率，这会影响到车辆的整体行驶平顺性。对后悬架橡胶弹簧刚度进行了优化，优化后橡胶弹簧的非线性刚度曲线能够使车辆保持稳定且有良好的平顺性。     

解放中型卡车行驶中异常抖动分析与改进

对某中型货车进行平顺性检测,对汽车车轮总成、驾驶室悬置方式、钢板弹簧刚度进行了测试和分析,证明车辆异常抖动的主要影响因素是车轮及轮胎总成的轴向、径向尺寸跳动量,动不平衡量,以及驾驶室悬置方式和钢板弹簧的刚度。通过优化车轮总成参数、改变驾驶悬置安装方式、降低钢板弹簧的刚度来改变车辆各零部件固有频率的重叠,从而起到降低车辆抖动的效果。     

基于ABAQUS的同刚度非接触式平面涡卷弹簧性能分析

根据经验公式,在同截面情况下非接触式平面涡卷弹簧的扭转刚度仅与其有效长度有关.本研究建立了一组同刚度非接触式平面涡卷弹簧的数学模型,基于ABAQUS仿真分析软件对各平面涡卷弹簧进行了有限元建模和分析;同时,将各平面弹簧的扭转刚度和工作应力的仿真分析结果与经验公式计算结果进行了对比,并在扭转刚度对比中引入了试验数据.结果表明,同刚度条件下,随着圈数的增大、节距的变小,基频明显变大、最大工作应力小幅下降、应力沿长度方向的波动变小、分布更加均匀.对比扭转刚度和最大工作应力仿真结果和经验公式计算结果,两方法之间存在一定的差异.     

ELID磨削钝化膜弹簧刚度计算模型研究

钝化膜在ELID磨削中具有至关重要的作用。结合磨削原理建立了ELID磨削钝化膜弹簧刚度计算模型,对计算模型进行了理论分析及仿真研究,并进行了实验验证。研究表明,ELID磨削钝化膜弹簧刚度计算模型可以很好表征ELID磨削过程中弹簧刚度的动态变化,这一特性对ELID磨削表面质量的提高起到显著作用。     

履带车辆悬挂系统稳定性分析

履带车辆悬挂系统不仅直接影响到车辆的平顺性和舒适性,而且对履带车辆的稳定性能和行进间射击精度有着重要的影响。基于履带车辆建立了路面模型和车辆悬挂系统的二自由度动力学模型,采用Simulink对悬挂系统动力学模型进行仿真计算,并通过改变悬挂的阻尼刚度和弹簧刚度来分析其对车辆稳定性和车辆射击精度的影响,为悬挂系统的设计提供基础。