基于互连平衡油气悬挂多轴车辆行驶特性分析

以某多轴轮式无人平台车辆为研究对象,分别建立了同侧互连平衡油气悬挂和独立油气悬挂数学模型,并基于MATLAB建立了仿真模型,重点对车辆正常行驶状态下的2种悬挂系统输出力特性及刚度、阻尼特性进行对比分析,并就整车的行驶平顺性进行了实车测试。结果表明,同侧互连平衡油气悬挂有效降低了整车平台所受到的垂向振动冲击力,平台质心处垂向加速度均方根值降低了0.383g,提升了整车平台的行驶平顺性。     

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．     

单气室油气悬架阻尼特性分析

介绍了一种单气室油气悬架结构及工作原理,推导了该油气悬架阻尼特性数学模型,利用Matlab对油气悬架的阻尼力进行了理论计算,得到了油气悬架示功特性曲线,并结合台架试验数据进行了对比,验证了模型的有效性。然后,根据所建立的油气悬架阻尼特性数学模型,改变阻尼孔直径、激振频率、单向阀节流口过流面积等关键参数考察了油气悬架阻尼力的影响因素。研究结果表明:阻尼力随着激振频率的增大而增大,随着阻尼孔直径、单向阀节流口过流面积的增大而减小。     

新型轨道车辆双蓄能器式油气悬架特性研究

为准确描述双蓄能器式油气悬架力学特性,基于流体力学原理,完整建立了某型城市客运车辆双蓄能器式油气悬架的力学模型,仿真得到了该型油气悬架的速度特性与位移特性;详细介绍了不同于一般车辆液压悬架阀片式的实体式阻尼阀;讨论了油气悬架关键参数对其外特性的影响,发现振动速度、蓄能器气压等因素对油气悬架外特性影响较大。双蓄能器式油气悬架是一类集变刚度特性与非线性阻尼力的气、液耦合体,适合载重量变化较大的城市客运车辆,有利于改善车辆平顺性。     

单缸油气悬架阻尼孔压力特性建模分析

油气悬架阻尼孔的工作和结构参数对其压力特性有重要影响。根据其结构特点和工作原理,建立单缸油气悬挂试验台数学模型,采用AMESim搭建试验台单缸系统的仿真模型。对比分析初始条件阻尼孔尺寸、蓄能器充气压力、激励频率等对阻尼孔压力的影响;并对比了不同的阻尼孔直径,不同的充气压力和激励频率下油气悬架数学模型和仿真模型的结果。对数学模型和仿真模型中气体多变指数和阻尼孔流量系数进行修正,对比分析修正后阻尼孔压力和悬架的输出特性。结果表明:气体多变指数和阻尼孔流量系数均会对阻尼空压力产生较大影响;气体多变指数会随着激励频率的升高依线性规律增加;阻尼孔流量系数取值应偏大;试验结果验证了仿真模型的准确性,为进一步研究提供理论和模型参考。     

温度对连通式油气悬架特性的影响

为研究温度对连通式油气悬架特性的影响,基于其工作原理建立连通式油气悬架刚度、阻尼力的数学模型与车辆动力学模型,并在Simulink中搭建车辆整车仿真模型。在三种不同的温度下对连通式油气悬架进行特性试验,结合仿真与试验数据,结果显示：连通式油气悬架在20℃与40℃时的阻尼特性基本不变,当温度达到60℃时,悬架的阻尼特性降低,且油气悬架的仿真与试验误差增大,但曲线变化趋势相同。连通式油气悬架刚度不仅与活塞杆位移有关,并且随着温度的升高而增加,温度越高,刚度增大越快。     

双缸连通式油气悬架阻尼孔压力特性分析

阻尼孔压力分布对连通式油气悬架消除不平路面对车架的过大载荷和实现较好的侧倾特性有重要的意义。根据双缸连通式油气悬架的结构特点和性能特征,搭建其数学模型和物理模型,并基于此双油缸连通式油气悬架的试验平台和AMESim仿真模型。利用仿真模型、建立试验模型,改变其中主要参数如阻尼孔的直径、缸内气体压力、工作频率、相位差、油缸工作受力,会影响阻尼孔油压。结果表明阻尼孔直径和相位差对阻尼孔两端压差具有较大影响,在一定范围内可以增大两端压差;同时通过分析油缸输出力的变化趋势,验证数学模型、物理模型和仿真模型的可靠性,为进一步研究提供参考。     

工程车辆油气悬架系统仿真及其动态特性分析

建立了相对精准的油气悬架数学模型;通过AMESim仿真软件建立油气悬架系统仿真模型,分析了车辆在正弦路面激励下油气悬挂系统的动态响应;通过单一参数变化下系统动态响应对比分析,研究了各参数对悬架性能的影响,并深入地研究了工程车辆油气悬架系统的动态特性及相关性能。     

单气室油气悬架平顺性仿真分析

对一种单气室油气悬架的结构与工作原理进行了描述,结合其工作原理推导了阻尼特性的数学模型,以此为理论基础利用AMESim软件搭建了油气悬架的仿真模型,并进行了油气悬架阻尼特性的仿真试验,结合台架试验数据验证了仿真模型的正确性,分析了阻尼孔、单向阀系参数对油气悬架阻尼特性的影响。然后,进一步搭建了油气悬架二自自度模型,以车身加速度、悬架动行程、车轮动位移为指标考察了油气悬架的平顺性能,与传统悬架系统性能进行了对比。研究结果表明:该单气室油气悬架可以较好地提高车辆行驶平顺性。     

油气悬架外置机械感应阻尼阀特性研究

设计了一种无需任何电子控制系统就可实现阻尼调节的外置机械感应阻尼阀,分析了其工作原理、内部结构及其外特性。根据流体连续性方程、运动微分方程以及伯努利方程等理论建立了外置可调阻尼阀数学模型,研究了该阻尼阀的阻尼特性。并通过仿真分析对比了外置机械感应阻尼阀和普通外置阻尼阀对车辆平顺性和车轮接地性的影响。仿真结果表明,所设计的外置感应阻尼阀可实现油气悬架阻尼力的两级调节,使车辆平顺性和操纵稳定性得以改善。     

车辆电液馈能型互联悬架特性分析

为了提高馈能悬架的能量回收效果及动力学性能,提出了一种车辆电液馈能型互联悬架结构。根据流量/压降之间的关系,建立了整车7自由度与电液馈能型互联悬架的耦合数学模型,通过正弦激励对车辆电液馈能型互联悬架进行阻尼特性和馈能特性仿真。以四轮随机路面为输入,分析悬架对车辆的平顺性、行驶稳定性的影响。结果表明：阻尼力、馈能功率与激励频率、幅值成正比,馈能功率波动与之成反比,馈能效率随幅值、频率增大而先增大后减小;随机路面下,与被动悬架相比,电液馈能型互联悬架的俯仰模式、侧倾模式均可以改善动力学性能的同时实现振动能量的回收。     

装有液压互联悬架的某型SUV车辆动力学分析及路试验证

提出一种新型油气互联悬架,用于替代传统车辆所使用的稳定杆,在基本不影响车辆其他性能的前提下有助于提高抗侧翻性能。为研究该悬架对某型SUV车辆操纵稳定性的影响,搭建了基于CarSim/Simulink/AMESim的联合仿真平台,建立了液压互联悬架的整车机液耦合的多体动力学模型。仿真结果表明,装有液压互联悬架的整车在操纵稳定性评价中得分较高。为了验证该仿真平台的正确性和进一步研究该油气互联悬架对车辆性能的影响,基于某型SUV车辆开发了整套油气互联悬架样车,并进行了路试。实验结果与仿真结果吻合较好,从而验证了仿真平台的正确性,为后续该类悬架的设计和优化提供一种新的计算机仿真方法。实验和仿真结果表明,在不影响车辆舒适性的前提下,液压互联悬架能提供较大的侧倾刚度,增强高速转弯时车辆的安全性,提高车辆的操纵稳定性。     

履带车辆悬挂参数变化对悬挂特性影响分析

通过确定实际履带车辆的简化条件,建立了二自由度车辆悬挂系统模型,得出了车身加速度、悬挂动行程、负重轮相对动载荷对路面输入的幅频特性,分析了悬挂刚度、阻尼系数、负重轮胶圈刚度和非悬置质量等参数变化对悬挂传递特性的影响.结果表明,在进行车辆悬挂系统设计和振动控制时,必须考虑悬挂系统参数的匹配问题和参数变化对振动控制的影响.     

Vibration Performance Analysis of a Mining Vehicle with Bounce and Pitch Tuned Hydraulically Interconnected Suspension

The current investigations primarily focus on using advanced suspensions to overcome the tradeo design of ride comfort and handling performance for mining vehicles. It is generally realized by adjusting spring sti ness or damping parameters through active control methods. However, some drawbacks regarding control complexity and uncertain reliability are inevitable for these advanced suspensions. Herein, a novel passive hydraulically interconnected suspension(HIS) system is proposed to achieve an improved ride-handling compromise of mining vehicles. A lumped-mass vehicle model involved with a mechanical–hydraulic coupled system is developed by applying the free-body diagram method. The transfer matrix method is used to derive the impedance of the hydraulic system, and the impedance is integrated to form the equation of motions for a mechanical–hydraulic coupled system. The modal analysis method is employed to obtain the free vibration transmissibilities and force vibration responses under di erent road excitations. A series of frequency characteristic analyses are presented to evaluate the isolation vibration performance between the mining vehicles with the proposed HIS and the conventional suspension. The analysis results prove that the proposed HIS system can e ectively suppress the pitch motion of sprung mass to guarantee the handling performance, and favorably provide soft bounce sti ness to improve the ride comfort. The distribution of dynamic forces between the front and rear wheels is more reasonable, and the vibration decay rate of sprung mass is increased e ectively. This research proposes a new suspension design method that can achieve the enhanced cooperative control of bounce and pitch motion modes to improve the ride comfort and handling performance of mining vehicles as an e ective passive suspension system.     

汽车操纵稳定性中悬架特性分析与优化

为改善某车型前麦弗逊悬架系统设计中考虑到汽车自身的操纵稳定性,利用ADAMS/Car建立该悬架仿真模型,并在ADAMS/Insight中对车轮定位参数进行灵感度分析与回归分析。但在该对悬架模型结构参数相关硬点坐标修改时,发现需要多次调节并分析敏感度比较大的硬点,才能得到相对应的理想曲线,增加不必要的成本和延长设计周期。针对该问题,建立了基于响应面的车轮定位参数设计模型,运用Matlab编写的程序模拟调整硬点的过程,简化了繁琐的反复调校过程。最后,采用优化后悬架的整车模型进行稳态回转试验的结果表明,整车的操纵稳定性能得到改善,验证了悬架特性改进及优化设计方法的有效性。     

重型商用车驾驶室悬置系统的参数优化

以某重型商用车驾驶室空气悬置系统的实车参数为基本数据,利用ADAMS软件建立了多体动力学模型,通过与道路试验对比验证了模型的准确性。采用客观评价方法,对驾驶室悬置系统进行了舒适度评价。采用正交试验方法,以驾驶室质心处的垂向加速度功率谱密度曲线峰值最小为优化目标,以驾驶室悬置元件刚度、阻尼为变量,对驾驶室悬置系统进行了优化。从优化前后的对比中可以看出,采用优化后的驾驶室空气悬置参数可使驾驶室的乘坐舒适性有一定程度的提高。     

非线性弹簧汽车悬架系统的非线性振动机理研究和运动稳定性分析

针对变截面弹簧汽车悬架系统，建立了两自由度系统模型的非线性运动微分方程，采用平均法导出了系统的幅频响应特性，分析了非线性弹簧刚度、阻尼系数、激励振幅和非线性参数变化对车身共振曲线的影响，并对车身的周期振动进行了稳定性分析，得出了稳定性条件。所得结果可为悬架系统的优化设计和最优控制提供理论依据。