摩托车发动机变刚度弹性悬挂系统研究与应用

振动问题是阻碍我国摩托车产业发展的一大障碍。传统解决方法,结构复杂,成本高,采用弹性减振器进行振动控制,克服了传统方法的弊端。对发动机弹性悬挂系统进行动力学分析,推导出弹性减振器的设计理论。针对在弹性悬挂过程中存在的问题,提出了变刚度弹性悬挂原理。研究成果应用于实践,解决了某200型摩托车的振动问题。     

磁流变减振器变阻尼特性对车辆平顺性的影响

对盘形缝隙磁流变减振器阻尼特性进行理论分析和实验研究后,得出该减振器阻尼特性、磁感应强度与活塞运动速度之间的关系式。在不实施控制策略的前提下,利用2自由度悬挂系统分析了磁流变减振器阻尼特性变化对车体垂直振动加速度均方响应和动行程均方响应的影响,指出活塞在高速运动时难以对磁流变减振器进行变阻尼控制的原因,同时得出磁流变减振器阻尼特性随活塞运动而变化的特性对悬挂系统的影响,为其在车辆悬挂系统半主动控制中的实际应用提供了有价值的理论依据和实验结果。     

车下设备悬挂参数与车体结构之间的匹配关系研究

本文通过建立等效欧拉梁车体与设备垂向耦合振动模型,研究了车下设备刚性悬挂与弹性悬挂对车体振动的影响。研究结果表明,车下设备采用弹性悬挂的设计方式能够有效抑制车体的弹性振动。为了研究车下设备弹性悬挂参数与车体结构之间的匹配关系,本文基于模态叠加法原理法建立了考虑车体弹性振动和车下设备的高速动车组刚柔耦合动力学模型。通过该三维模型分析了车下设备质量偏心和弹性悬挂参数对车体振动响应的影响规律。仿真结果表明,车下设备横向偏心主要影响车体的横向振动特性,而车下设备纵向偏心主要影响车体的垂向振动特性;当车下设备的悬挂频率接近车体的垂向弯曲频率时能够降低车体的整体振动水平,而当车下设备的悬挂频率低于车体的垂向弯曲频率时,提高车下设备弹性悬挂系统的阻尼能够一定程度上抑制车体的弹性振动。     

减振器悬挂刚度对柴油机振动烈度的影响

假设柴油机组与台架均为刚体，从理论上分析减震器刚度对柴油机振动烈度的影响，得到减振器刚度越大，机组的刚体运动越大的结论。针对某内燃机车柴油机组台架悬挂试验时所获取的实验数据，计算振动烈度值并评定等级，综合分析结果表明：降低减振器刚度，能有效降低下吊柴油机振动烈度，提高柴油机工作状态等级。     

计及减振器非线性阻尼的自行火炮车体振动试验及数值模拟

为了研究减振器的非线性阻尼特性对轮式自行火炮连发射击过程中车体振动的影响,基于流体力学和液压基本理论,通过建立减振器的非线性阻尼求解模型,得到减振器阻尼及刚度系数表达式。针对某轮式自行火炮的具体结构特点,推导由减振器引起的悬挂等效阻尼系数和等效刚度系数表达式。同时,对轮式自行火炮连发射击时车体振动进行试验测试。在理论研究和试验研究基础上,对减振器阻尼及刚度系数采用线性和非线性表达式两种状态进行了数值建模模拟。结果表明,考虑非线性阻尼及刚度系数仿真结果与试验结果吻合较好,而采用线性阻尼及刚度系数仿真结果与试验结果存在较大的误差。研究结果表明减振器非线性阻尼及刚度系数对轮式自行火炮车体振动具有较大影响。所述方法可以推广到其他火炮车体振动仿真研究中。     

轨道减振器与弹性支承块或浮置板轨道组合的隔振性能分析

轨道交通运行引起的地面振动或高架轨道的高架桥结构振动源于轨道结构振动，对于几十赫兹到几百赫兹频率范围的轨道结构振动，应用轨道减振器、弹性支承块和浮置板可以得到比较好的减振降噪效果。本文在频域建立了轨道结构模型和车辆一轨道系统相对位移激励模型，分析计算了钢轨垫片／轨道减振器一弹性支承块／浮置板轨道结构的隔振性能，以及相对位移激励下轮轨间动载荷和传递给基础的力。结果表明，与垫片一弹性支承块／浮置板轨道相比，轨道减振器一弹性支承块／浮置板轨道组合可以在中频范围大大降低轮轨动态作用力，并且在中、高频段具有更好的隔振性能。     

油压减振器的隔振特性研究

活塞式油压减振器(油压阻尼器)作为阻尼元件,与钢弹簧等弹性元件配合,广泛用于汽车、铁路车辆、坦克等悬挂系统中.在专门的试验装置上,减振器的阻尼力与运动速度成正比,即F=CX.因此,认为符合粘滞阻尼,运用典型振动方程M(?)+C(?)+KX=P对装配有油压减振器的振动体系进行计算.     

摩托车减振器断裂失效分析

摩托车在行驶过程中发生减振器断裂失效。采用断口分析及金相分析方法对摩托车后减振器断裂原因进行了分析。得出产生断裂的主要原因是由于焊接工艺不当造成严重的未焊透，致使焊接区强度降低，摩托车在行驶过程中遇到侧向冲击应力时使减振器发生脆性解理断裂。     

机载电子设备减振设计

针对外界振动影响机载设备正常工作和疲劳破坏等问题,给出了一种机载设备减振器设计方法。利用振动试验数据和受迫振动理论,建立等效减振系统模型,设计了两组金属丝网三向等刚度减振器,并对减振器的减振效果进行实验检验。结果表明,设计的两组减振器均能够降低机载电子设备的振动,而第二组减振器的减振性能优于第一组减振器的性能,验证了减振器设计方法的有效性,提高了机载导航系统性能和机载设备的使用寿命。     

船舶推进轴系弹性阻尼扭振减振器的参数匹配

在船舶推进轴系中配置扭振减振器是降低振动水平、解决振动问题的有效方法。使用能量方法,将多自由度的集总参数模型简化为单扭摆模型,加上减振器构成双扭摆模型。通过对该双扭摆模型的分析求解,讨论惯量比和定调比对减少振动响应的作用,随后进一步简要说明减振器参数匹配的基本步骤。最后通过某多用途船,配置减振器,并给出计算结果。     

基于多工况并行任务的摩托车悬架参数多目标优化

应用摩托车动力学软件BikeSim建立了人-车系统仿真模型,对加速/制动工况下的车身俯仰角和B级路面工况下等速行驶的整车平顺性分别进行了仿真;以加速/制动工况下的俯仰角最大值和等速B级路面工况下的车身垂向、俯仰振动加速度均方根值为优化目标,以悬架特性参数为设计变量,采用iSIGHT集成BikeSim和MATLAB建立两种工况的并行计算任务,对摩托车悬架系统进行了多目标优化,根据Pareto前沿提出了一种确定目标权重的方法,得到了最优解。优化前后结果对比表明：加速/制动俯仰角和平顺性均有改善。     

电磁悬浮隔振系统控制方法

铁对航空航天等许多需要高质量隔振环境的工程领域,在指出了传统隔振方式的不足后,研究了一种新型的隔振方法－－电磁悬浮隔振,并主要讨论了水平和竖直平动自由度的控制方法,它是采用主动控制的电磁力对象进行悬浮隔振,控制方便灵活,各自由度可进行独立控制,隔振效果可靠,具有极大的发展前景。     

摩托车路面输入传递特性分析及试验

改善摩托车振动传递特性是提高摩托车振动舒适性的重要途径。基于所建立的路面输入下摩托车5自由度振动分析模型和拉格朗日方程,推导了车身和驾驶员垂直加速度对前后轮位移的频率响应特性。结合某125摩托车,编制Matlab程序对频率响应特性进行了数值计算,并借助道路模拟试验机对摩托车传递特性进行试验。结果表明,提出的摩托车传递特性分析和试验方法对提高摩托车振动舒适性具有重要的指导作用。     

可调阻尼油气式减震器匹配整车平顺性的仿真分析

 可调阻尼油气式减震器对越野摩托车的行驶平顺性有至关重要的影响。用Matlab软件建立整车五自由度动态模型以及路面谱的数学模型,对越野摩托车行驶平顺性进行仿真研究。结果表明,匹配于道路行驶特性的减震器刚度与阻尼参数,能使振动能量峰值远离人体敏感频段并降低整车在敏感频段的振动加速度水平,提高整车平顺性。此仿真程序可为新车型选配各类减震器提供参考,加快整车开发。     

一种含螺旋飞轮运动转换器的悬架的振动控制性能分析

为了提升被动悬架的道路振动响应特性,提出一种并联螺旋飞轮运动转换器的新型悬架系统。对螺旋飞轮运动转换器的动力学特性进行了分析,在传统机电比拟理论的基础上,采用自由电容元件来比拟封装螺旋飞轮的运动、转换和质量特性。采用机械网络综合的方法,建立并联运动转换器的车辆悬架状态空间模型,进行参数优化设计以分析悬架对道路振动激励的最优控制性能。对实例性能分析表明,所提出的新型悬架可以有效提升综合性能,为悬架的设计提供了新的思路。     

加速工况下传动系统扭转振动分析

传动系统对整车振动和噪声有着重要的影响。作为一个复杂的多自由系统,包括齿轮啮合刚度的非线性和传动轴、半轴等柔性体。首先根据齿轮啮合传动的动力学模型,基于Hertz碰撞理论建立了变速器5档传动齿轮的啮合刚度分析模型;然后建立了车辆传动系统的多体动力学模型,包括变速器齿轮、传动轴、差速器、半轴和轮胎结构,分析得到系统固有特性;融合基于Hertz碰撞理论的变速器传动模型和基于多体动力学的刚柔动力学模型,对加速工况的强迫扭转振动进行了仿真与分析,对比了含非线性齿轮传动的刚体模型及刚柔结合模型的分析结果,最后通过实车进行了验证。     

基于虚拟样机模型的车辆蓄能悬架联合仿真研究※

基于机电系统相似性理论,设计了一种采用惯性蓄能器的车用蓄能悬架系统。运用PrO/E软件建立了机械式惯性蓄能器的三维实体模型,通过接口程序Mech/Pro将蓄能器三维模型导入到动力学仿真软件ADAMS中,与弹性元件、阻尼器连接,构建了1/4车辆蓄能悬架虚拟样机模型。在ADAMS和Matlab/Simulink联合仿真环境中,分别对正弦输入、随机路面输入和阶跃输入作用下的蓄能悬架动态性能进行仿真分析。结果表明,蓄能器具有“通高频、阻低频”的性能特点,与传统的被动悬架相比,蓄能悬架可有效降低车身垂直振动加速度,提高了车辆的行驶平顺性。     

摩托车车架动态性能优化设计技术的研究

为有效解决摩托车的振动问题,论文对车架结构动态性能进行了分析,建立了车架结构优化的数学模型。基于车架的有限元模型,进行了动力学灵敏度分析和优化设计。通过改变车架的板厚、管径、壁厚等,在满足约束条件的前提下,达到了性能匹配效果,有效的降低了振动。