基于正交试验工程车辆油气悬挂优化设计建模分析

油气悬挂因为结构简单且具有良好的非线性变刚度和变阻尼特性,其应用非常广泛。根据单气室油气悬挂的结构特点对其进行参数化,利用四分之一车辆振动系统进行试验设计分析,确定对车辆振动性能影响最大的结构参数和结构参数之间的组合;进行结构性能参数优化分析,分析车辆振动性能达到最优时,结构参数的分布情况和分布规律。利用正交试验法对油气悬挂设计参数进行优化,同时结合油气悬挂数学模型,提出利用活塞和阻尼孔与活塞杆直径之比、单向阀当量直径与阻尼孔直径之比等3个参数来简化设计过程。分析油气悬挂参数对车辆行驶平顺性和操作安全性的影响趋势和以影响程度为衡量标准的影响顺序,从而确定主要因素和相对次要因素,对油气悬挂进行参数优化。从分析结果可知:悬架的初始位置对油气悬挂性能影响最大,其次为活塞与活塞杆直径之比;设计变量对目标的影响大小依次为:x_0λ_1τ_2τ_1d;在悬挂设计过程中,λ_1与τ_1能取值使得目标函数值达到最小,d与τ_2则需要在其对目标函数的影响趋势下根据实际约束条件选取;优化后,系统性能有较大改善。     

工程车辆油气悬挂技术的开发和研制

介绍从德国利渤海尔公司引进的油气悬挂技术，分析其性能特性和适用的范围并进行试验和开发，针对国内此方面的技术状况，提出研制的措施，为此项产品的国产化提供可行的依据。     

基于AMESim的油气悬挂性能影响因素分析

对某车辆1/4油气悬挂数学模型进行分析,得出影响油气悬挂性能的主要参数;利用液压建模软件AMESim建立仿真模型,分析油气悬挂的各项参数对油气悬挂性能的影响,为油气悬挂的优化和改进提供了理论依据,节约了试验时间和成本,同时为油气悬挂的故障诊断奠定基础。     

双气室油气悬挂结构设计及仿真分析

在分析油气悬挂系统结构及基本工作原理的基础上,对双气室油气悬挂缸主要参数进行计算,并建立其数学模型。基于AMESim软件建立了油气悬挂的仿真模型,分析了悬挂缸阻尼孔径、蓄能器初始压力和初始体积对油气悬挂输出特性的影响,结果表明:悬挂缸阻尼孔径对阻尼特性影响较大,而蓄能器初始压力和体积是影响悬挂系统刚度的主要因素。仿真结果对油气悬挂系统的设计及相关参数的选用具有参考价值。     

辊式淬火机淬火冷却过程温度场仿真

选取辊式淬火机为研究对象,通过分析钢板冷却过程传热机理,建立了钢板热传导数学模型。采用外节点法和有限差分方法分别对计算区域和控制方程离散化处理,运用VB.NET语言编写程序,对钢板淬火冷却过程温度场进行仿真研究。结果表明,本文所建立的淬火过程热传导数学模型可以作为淬火机二级控制系统的基础,进行过程控制系统的开发。     

基于Simulink气体溶解对油气悬挂输出特性影响分析

油气悬挂结构简单且刚度较高,广泛应用于复杂激励的工程车辆.根据油气悬挂的输出力特点,对构成输出力的各部分进行分析;采用B-W-R真实气体状态方程,考虑气体在油液中的溶解特性,获取阻尼力方程,以此建立油气悬挂输出力的数学模型;根据数学模型,基于Simulink建立仿真模型,分析不同的饱和溶解体积下,考虑溶解特性与否时,气...     

基于Simulink的油气特性对油气悬架性能影响分析

油气悬架的特性是由内及外的,内部物质的状态很大程度上决定了悬挂对外界输入的响应。基于油气悬架的结构特点,考虑气体在油液中的溶解和掺混、油液经小孔节流产生的气体和密封圈的摩擦力,建立油气悬架非线性数学模型。基于Simulink搭建分析模型,对油气悬架工作过程进行分析,对不同频率激励的响应、气体压力变化进行对比分析,并对单向阀阻尼孔参数的改变及气体溶解于油液的特性对油气悬架外特性的影响进行分析。分析结果可知:单向阀尺寸的改变对油气悬架在持续正弦激励下的外特性影响较小,而阻尼孔的尺寸对其影响较大;气体溶解于油液的特性会影响油气悬架的外特性,油气不分离式油气悬架的溶解特性可以降低悬架输出力的振动幅度,使得悬架内部状态更平稳,有效提高整个系统的可靠性。     

油气悬挂实验台控制系统的研究

通过分析伺服系统的设计原理完成对油气悬挂实验台的电液伺服控制系统的建模分析研究,并对控制系统的软件和硬件结构进行相应的分析设计,利用Win CC组态软件编制控制系统软件系统。在运动控制系统基础上进行了位置跟踪试验,结果验证了模糊PID控制器的轨迹规划策略和轨迹跟踪的工程有效性和可行性。     

油气悬挂系统特性分析及其动态仿真研究

本文分析了车辆油气悬挂系统的基本特性包括阻尼特性,变形特性,刚度特性和频率特性等。采用功率键合图法建立系统的动态模型,利用数字仿真方法研究车辆在路面不平度激励下的振动响应,分析各参数对振动性能的影响,并针对独立式和连接式两种悬挂形式作了性能比较。     

起重机油气悬挂建模试验和仿真

以德国CXP1032起重机油气悬挂为研究对象，介绍了其结构和工作原理，根据其单缸物理模型建立复杂的非线性数学模型，确定了一组参数值，用德国SCHENCK公司生产的全路面模拟试验台进行试验，用MATLAB5.3/SIMULINK3.0软件进行计算机仿真，试验结果与计算机仿真结果基本相吻合，表明所建立的数学模型适用于被研究的油气悬挂，为油气悬挂的国产化提供可靠的理论和实践依据。     

起重机油气悬挂系统刚度特性仿真与试验对比分析

为了验证液压油缸与蓄能器组成的油气悬挂系统刚性的非线性特性,将某起重机油气悬挂的液压系统作为研究对象,建立油气悬挂系统的刚度计算数学模型,并借助MATLAB作出了刚度变化曲线;在不同试验工况下进行刚度特性分析和比较,指出了理论模型与试验结果的差距,验证了油气悬挂系统的刚度变化趋势,对深入分析油气悬挂系统的其他性能具有借鉴意义。     

刚度和阻尼可调前桥油气悬架的设计

根据CF700型号拖拉机前桥悬架的参数要求,设计一种刚度和阻尼均可调的油气悬架系统。建立油气悬架刚度和阻尼的数学模型,计算油气弹簧的结构参数,仿真研究油气弹簧不同工作状态下的动刚度、阻尼力和输出力的特性以及各结构参数变化对油气弹簧输出力特性的影响。结果表明:油气弹簧液压缸有杆腔和无杆腔连通时阻尼力和悬架输出力较小,两腔分离时阻尼力和悬架输出力较大,通过调节两腔连通时节流面积的大小,可以调节悬架阻尼力和输出力;通过额外连通一个蓄能器,明显减小了油气弹簧的动刚度和悬架的输出力;比例阀节流孔径的大小影响悬架的阻尼力和输出力,节流孔径越大,悬架阻尼力和输出力越小。所设计的油气弹簧可以实现悬架"软"、"硬"状态的切换,并能在一定范围内对悬架刚度和阻尼进行调节。将油气悬架的刚度和阻尼系数线性化后代入振动仿真模型,得到前桥悬架拖拉机座椅安装位置垂向振动加速度均方根值、俯仰振动角加速度均方根值及前轮动载荷均方根值分别降低了9.2%、42.4%、70.3%,提高了拖拉机的行驶安全性和乘坐舒适性。该研究为后期开发半主动油气悬架提供重要理论依据。     

基于AMESim参数变化对独立式油气悬架性能影响分析

独立式油气悬架使得车辆各个悬架各司其职,相互之间没有直接影响,具有非线性变刚度和变阻尼特性而且减振效果好,在工程车辆中应用普遍。以单缸独立式油气悬架作为研究对象,根据其结构特点,建立单缸独立式油气悬架的数学模型,获得对性能影响明显的参数;基于AMESim搭建单缸油气悬架的仿真模型,搭建油气悬架试验台,根据试验台各个零部件的尺寸设置模型中液压缸、阻尼阀、蓄能器、油液等各个元件的参数,对比分析仿真和试验中参数变化对阻尼孔两端的压差和活塞杆受力情况的影响。结果可知:蓄能器充气压力的增加导致活塞杆受力增加;随着油缸运动频率的增大,阻尼孔两端压差和活塞杆受力均变大;当阻尼孔直径减小时,则阻尼孔两端压差和活塞杆受力的最小值均减小,且阻尼孔越小,减小的速度越快,而阻尼孔两端压差和活塞杆受力的最大值基本保持不变;仿真结果与试验结果吻合度较高,最大误差不超过10%。     

悬挂缸倾斜的连通式油气悬架刚度特性研究

油气悬挂缸的安装角度对连通式油气悬架刚度特性具有重要影响,从悬挂缸安装角度出发,推导了连通式油气悬架系统的理论刚度计算公式,并利用MATLAB建立了其模型。利用ADAMS和AMESim建立了相应的联合仿真验证模型,并搭建了实验测试平台。针对连通式油气悬架系统进行了侧倾刚度和垂直刚度的理论计算、仿真和实验测试,通过理论计算、仿真和实验测试结果的对比分析,证明了理论计算公式的正确性。在此基础上,分析了悬挂缸不同安装角度的侧倾和垂直刚度特性。分析结果表明:随着悬挂缸安装角度的增大,连通式油气悬架的侧倾刚度减小,侧倾刚度的非线性特性变弱,其垂向刚度增大。     

基于ADAMS与Simulink工程车辆油气悬架非线性建模分析

工程车辆油气悬架建模存在诸多非线性影响因素,根据其结构特点和工作原理,基于气体状态方程和油液孔口出流方程建立其非线性数学模型;并以此为基础搭建Simulink数学模型和ADAMS油气悬架试验台多体动力学模型;为验证模型准确性,搭建油气悬架试验台,进行油气悬架动态特性试验,获得激励频率变化对油气悬架动态特性的影响规律。对比分析联合仿真和试验结果验证了非线性数学模型和联合仿真模型的准确性与可靠性,为工程车辆油气悬架系统的特性研究及整车动力学特性研究提供了参考。     

基于ADAMS/AMESim/Simulink油气悬架动态性能影响因素分析

油气悬架以其良好的非线性特性而被广泛应用。以单气室油气悬架系统为研究对象,考虑气体在油液中的溶解和掺混、油液可压缩性及内部密封摩擦等的影响,基于气体状态方程、油液孔口出流方程,建立其非线性数学模型,通过数学模型找出影响油气悬架输出特性的主要结构参数和工作参数;设计并搭建油气悬架试验台,在ADAMS中搭建试验台虚拟样机模型,在AEMSim中搭建油气悬架系统的液压模型,在Simulink中设计频率加权函数滤波器,通过ADAMS/AMESim/Simulink三者联合搭建分析模型;通过试验与仿真结果对比验证了模型的准确性;分析主要参数对其动态特性的影响规律,为实际设计提供了参考。     

油槽形式对摩擦副温度场影响的数值模拟

为研究液黏传动装置摩擦副在混合摩擦阶段表面的热分布情况,应用ANSYS建立了摩擦副的三维有限元模型;对比分析径向油槽、周向油槽、复合型油槽(径向+周向)3种不同油槽结构形式对摩擦副表面温度分布情况的影响。结果表明:对偶片表面在80 s接合过程中其温度最大值为Tmax=215.848℃;复合型油槽摩擦片表面在周向油槽、径向油槽和摩擦接触区的温度分别为Tmax=129.145℃,Tmax=100.84℃,Tmax=131.255℃;相对单一型油槽对应区域的温度较低。因此,复合型油槽具有较好的冷却效果,是一种较为理想的油槽形式;其结果对液黏传动装置摩擦副表面油槽结构设计具有一定的指导意义。     

油气悬架系统振动衰减特性分析

为研究油气悬架系统振动衰减规律,得出振动衰减特性,根据油气悬架系统结构特征,在考虑等温平衡过程和快速加载过程的基础上,建立油气悬架系统弹性力数学公式和阻尼力数学公式,利用能量守恒原理推导出油气悬架系统振动数学模型。通过数值计算仿真及试验研究,得出油气悬架系统自身振动衰减规律及有关结构参数对衰减规律的影响情况。结果表明:仿真结果与试验结果基本一致,油气悬架系统对振动的衰减幅度呈现出周期性递减趋势,大部分振动能量在激励后的前两个振动周期被消耗掉;悬架结构参数的改变不仅影响振幅衰减程度,而且影响振动衰减周期。