基于阻尼阀参数的油气弹簧示功特性分析

针对带有环形阀片阻尼阀结构的油气弹簧开展了力学特性研究,利用叠加阀片的拆分原则推导了阀片组等效厚度关系式以及动态缝隙宽度表达式.运用流体力学和气体状态方程建模分析了油气弹簧的阻尼和弹性特性,对系统总输出力随位移的变化关系进行了仿真计算,并与台架试验数据相比较,验证了建模过程的正确性,而后研究了不同阻尼阀参数对油气弹簧示功特性的影响规律,得出了随着阻尼阀参数的改变油气弹簧示功特性曲线的变化趋势,为产品满足不同型号车辆的性能要求提供了参考.     

油气弹簧节流阀片设计与研究

对油气弹簧节流阀片厚度和节流缝隙设计进行了深入研究，对如何根据阻尼比设计油气弹簧的阻尼系数，如何根据阻尼力系数设计油气弹簧开阀阻尼力和开阀压差，如何由开阀压力差设计油气弹簧节流阀片厚度进行了研究。给出了节流阀片弯曲变形力学模型，并且提出了设计的阀片厚度弯曲变形系数法。对节流缝隙设计进行了研究，对所设计的油气弹簧阻尼特性进行了仿真分析，最后对油气弹簧进行了室内阻力特性试验。     

油气弹簧圆盘形缝隙节流分析与特性试验

运用边界层理论推导了紊流状态下缝隙的积分流量表达式,提出了油气弹簧阀片圆盘形缝隙节流的一种研究方法。根据自主研发油气弹簧的结构形式,给出了阀片等效厚度的求解方式以及阻尼阀流量分配示意图,通过上述推导公式以及实际气体状态方程,建立了单气室油气弹簧的数学模型,并对特性进行了仿真和试验。结果表明所建立的油气弹簧圆盘缝隙紊流流量公式和特性数学模型是正确的,对阻尼阀的精确设计具有参考价值。     

弹簧振动失效断口分析

针对某一具体案例对弹簧进行了振动失效断口分析。试验结果表明,弹簧在振动和阀板往复摆动的交变应力作用下,在弹簧双联腿部位产生了疲劳失效;弹簧折弯处由于半径过小,在折弯内表面处产生了初始裂纹,该区是弹簧结构的薄弱区域,疲劳失效往往易起源于该区域;疲劳最终断裂区显示,最后断裂为所受扭转力矩造成;可通过增大双联腿折弯半径,克服折弯缺陷,并在弹簧服役过程中控制轴向串动,防止双联腿部位出现扭转力矩,从而避免该处产生失效。     

非金属夹杂物、脱碳对弹簧疲劳失效的影响

低倍夹杂物、显微氧化物，在弹簧钢轧制过程中控制的加热温度、冷却速度，以及钢中碳含量直接影响弹簧疲劳失效。     

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.     

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。     

某地铁车辆油气弹簧外特性分析与计算

为准确描述油气弹簧力学特性,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弹簧的力学模型,仿真得到了该型油气弹簧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;讨论油气弹簧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弹簧外特性影响较大。双蓄能器式油气弹簧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。     

带附加空气室空气弹簧垂直刚度和阻尼实验研究

以美国凡士通(Firestone)公司的1T15M-2型膜式空气弹簧为基础,构建带附加空气室的空气弹簧,将带附加空气室空气弹簧简化为由并联线性弹性和线性阻尼组成的垂直弹性元件,采用单质点自由衰减振动的方法,试验研究不同空气压力下弹簧垂直刚度和阻尼随节流孔孔径变化的规律。研究发现,在各个压力条件下,节流孔孔径对垂直刚度和阻尼都有影响,其中节流孔孔径在3mm~10mm之间变化时,带附加空气室空气弹簧的刚度发生显著的变化,且孔径越大,刚度越小;阻尼的敏感变化范围为0~20mm,在5mm附近阻尼达到最大值。该研究结论为刚度和阻尼连续可调空气悬架的研发提供依据。     

带有双附加气室空气弹簧的隔振性能研究

大型飞机的机载计算设备需要隔振系统进行振动保护,而空气弹簧是一种性能优良的隔振元件.文中设计一款带有双附加气室约束膜式空气弹簧,两个附加气室采用串联方式排列,主附气室之间通过节流孔相连.利用流体力学等相关理论建立该类型空气弹簧的振动微分方程,并对该方程进行求解,得到在不同频率激振作用下两个附加气室的压力变化规律、两节流孔半径变化对阻尼比的影响及空气弹簧的加速度传递率.结果表明,激振频率越高,附加气室B的压力变化幅度越小,其对隔振系统的贡献越小;空气弹簧具有周期非线性的特点;阻尼比的极大值首先与节流孔Ⅰ有关,在节流孔Ⅰ的半径足够大时才与节流孔Ⅱ有关;双附加气室空气弹簧较单附加气室空气弹簧具有更好的隔振效果.     

基于虚拟样机技术的汽车钢板弹簧设计及分析研究

提出了利用虚拟样机理论,在整车动力学仿真的基础上,对汽车板簧进行了CAD、CAA的方法,实际应用结果表明,开发的系统ASCAD,能有效地提高汽车的设计水平。     

汽车车轮疲劳寿命预测方法的研究

根据疲劳寿命预测理论 ,建立 14× 5 .5J车轮受力危险点的疲劳寿命曲线。以车轮弯曲疲劳试验和有限元分析数据为基本参数 ,采用名义应力法和局部应力—应变法中的莫罗修正公式和史密斯修正公式 ,对 14× 5 .5J车轮分别在等幅载荷和载荷谱作用下进行疲劳寿命预测。运用可靠性理论 ,分别对等幅载荷和载荷谱作用下计算出来的疲劳寿命进行可靠度分析。结果表明 ,名义应力法和史密斯修正公式预测汽车车轮疲劳寿命具有较高的可靠性     

基于锁相热象法的金属疲劳特性评估方法研究

红外热象法作为一种无损、实时及非接触的测试技术,已应用于疲劳研究中。传统的疲劳试验方法存在试验周期长、耗费试件多等不足,而新兴的热象法可以快速确定金属材料或构件的疲劳极限。文中基于能量耗散理论,借助于先进的锁相热象技术,快速准确地测定Q235钢的疲劳极限。同时还对疲劳极限的热评估方法进行改进,以保证测试结果的准确性,有助于提供该类疲劳试验方法标准化依据。研究还表明,锁相热象法在健康监测中具有潜在的应用价值。     

带附加空气室空气弹簧动刚度试验研究

以美国凡士通（Firestone）公司的1T15M-2型膜式空气弹簧为基础,构建带附加空气室的空气弹簧,实验研究不同激励频率条件下空气弹簧动刚度随主、附气室之间节流孔孔径变化的规律。研究发现,当节流孔孔径在Φ5mm～015mm范围内变化时,空气弹簧动刚度随节流孔孔径的变化而变化,小于Φ5mm,附加空气室基本不起作用;大于Φ15mm后,再增大孔径,空气弹簧的动态响应基本不变。该研究结果对促进刚度连续可调的空气悬架系统的研究与开发有重要意义。     

高温多轴疲劳损伤与寿命预测研究进展

介绍国内外疲劳一蠕变交互作用研究的一些进展,其中包括微观裂纹萌生及扩展机理的研究、高温多轴疲劳一蠕变实验的发展。对四种具有代表性的疲劳一蠕变损伤累积模型及寿命预测方法,即线性损伤累积模型、损伤率法、延性耗竭法和过应力法进行较为详尽的描述,并对这几种方法在多轴领域的改进和推广进行重点介绍。     

铁路货车变刚度弹簧组疲劳强度设计方法研究

根据不等高变刚度弹簧组的运用特点,提出采用“当量挠度法”对变刚度弹簧组进行疲劳强度设计的方法。利用弹簧的运用实践和相关标准,提出确定弹簧疲劳性能参数的经验方法,以两种货车转向架变刚度弹簧组为例,进行理论分析和试验验证。研究表明,文中提出的设计方法具有很好的可行性。     

环面蜗杆副疲劳强度的校核

提出了采用赫兹公式计算环面蜗杆副接触应力的方法：将蜗轮齿面沿接触线微分成无数细段,在每一段上应用赫兹公式。再对接触线进行积分,即可求出此条接触线上作用力与齿面强度的关系。根据环面蜗杆副的结构特点和空间啮合原理的研究成果,推导出了计算蜗轮齿面接触应力的计算公式。公式中含有蜗轮的齿面特征参数和几何参数,明确地表达了它们与接触应力之间的数学关系。为了解它们之间规律,改善环面蜗杆副的工作条件,提高其使用寿命,提供了科学的依据。并结合工程设计的特点,对计算公式进行了简化,建立了实用的校核环面蜗轮齿面疲劳强度和使用寿命的计算公式,从大量的计算结果中总结出有关系数,使环面蜗杆副的承载能力及使用寿命的计算校核有了一个专用的方法。应用推导出的公式成功地对蜗轮的承载能力进行与圆柱蜗杆副的对比核算。     

铝合金超声疲劳行为研究

研究LY10、LY12、2219、6061和AS5U3G—Y35五种铝合金的超声疲劳行为。获得的6条S-N曲线显示，铝合金在10^7～10^10疲劳周次区间仍然发生疲劳断裂，N=10^10时的疲劳强度显著低于N=10^7时的疲劳强度。断口分析表明，铝合金对表面完整性极其敏感。与黑色金属和钛合金不同，铝合金试件在极高周次疲劳中，裂纹仍然主要由表面或次表面起裂。铝合金试件的疲劳断口没有发现明显的“鱼眼”现象和黑影区。超声频率下极高的应变速率和位错移动速率增加了脆性质点开裂和沉淀相的溶解现象，引起微观组织局部失效，从而形成疲劳裂纹的萌生和扩展。