高速动车组空气弹簧垂向动态特性研究

建立空气弹簧的气动流体力学模型,并推导空气弹簧垂向特性与其回滞曲线几何特征的关系式。基于该气动模型,通过静态及动态仿真试验,着重研究橡胶气囊体积、附加空气室体积及节流孔直径三个结构参数与空气弹簧垂向静态刚度、动态刚度及阻尼特性的关系。在此基础上,使用包含该空气弹簧气动模型的高速动车组整车动力学模型,进一步研究空气弹簧结构参数对车辆垂向平稳性的影响规律。计算结果表明,增大橡胶气囊体积可有效改善车辆垂向平稳性;附加空气室体积达到一定值时,进一步增大对提高车辆垂向平稳性作用不大,应保证附加空气室容积至少为35 L;随着节流孔直径的增大,车辆垂向平稳性指标首先快速减小然后缓慢增大,说明节流孔直径存在一较优取值范围,约为15~25 mm,使车辆垂向平稳性达到最佳。     

帘线参数对橡胶空气弹簧垂向刚度的影响研究

采用ABAQUS软件建立了某型号橡胶双曲囊式空气弹簧的有限元模型。从囊体材料、几何形状、材料接触及气固耦合作用方面论述了空气弹簧的非线性特性,并对双曲囊式空气弹簧的垂向弹性特性进行了灵敏度分析。首先,运用正交实验法设计了空气弹簧弹性特性实验,研究了帘线参数对双曲囊式空气弹簧垂向弹性特性的影响;其次,运用极差分析及方差分析法对帘线层的各项参数进行了优化设计。结果表明：帘线层数对空气弹簧垂向刚度影响最为显著;帘线角度对空气弹簧垂向刚度也有一定的影响;弹性模量、帘线间距和帘线半径对空气弹簧垂向刚度影响较小。     

汽车用空气弹簧垂向弹性特性分析与计算

空气悬架系统主要由空气弹簧、推力杆、高度控制阀、减振器和横向稳定杆等组成,空气弹簧是空气悬架系统的核心部件,空气弹簧具有理想的弹性特性,载荷越大弹簧刚度越大;空气弹簧自振频率低,通用性较好,能适应不同载荷和工作高度;空气悬架系统由于有良好舒适性在商用汽车上得到广泛应用.空气悬架设计时,合理选择空气弹簧结构型式,确定气囊的工作高度、承载能力,可获得极其柔软的弹簧特性,空气弹簧垂向特性对于整车平顺性匹配有重要影响,本研究通过对空气弹簧弹性理论的分析,讨论了空气弹簧垂向刚度和自振频率的计算方法,旨在寻求空气弹簧与整车匹配的基本.以城市客车设计为例,探讨了空气弹簧载荷确定、空气弹簧型号选择、刚度匹配设计基本方法,并指出空气弹簧设计匹配注意基本问题.研究结果表明,合理匹配空气弹簧刚度,空气悬架可以获得良好综合特性.     

空气弹簧参数对其静态力学性能影响的试验与计算分析

对空气弹簧的几何、橡胶材料、状态及气固耦合等非线性问题进行了理论分析,阐释了在有限元分析中的计算依据。建立空气弹簧的理论及数值分析模型,采用非线性分析软件对其垂向静态力-位移特性进行了计算分析。计算值与试验结果误差小于10%,验证了计算方法的精确性。分析了设计参数——橡胶皮囊压力、帘线角、帘线间距和帘线层数等对空气弹簧承载能力的影响。为空气弹簧弹性静特性力-位移性能的前期概念设计提供参考。     

空气弹簧帘线参数对刚度特性影响的显著性

基于某重卡车用悬架空气弹簧,针对其材料、几何、接触、气固耦合等非线性力学特性,采用Abaqus软件建立空气弹簧的有限元模型,对其垂向静态力学特性进行仿真分析,并采用正交实验法分析帘线材料、帘线布置角度、帘线网格间距、帘线横截面积和帘线层数对其垂向刚度的影响。结果表明:帘线材料及结构参数对空气弹簧的垂向刚度有很大的影响,其中帘线布置角对空气弹簧的垂向刚度影响最显著,帘线截面面积和帘线层数对其刚度影响一般,帘线弹性模量和帘线间距对其刚度影响较小。     

客车转向架空气弹簧垂向阻尼结构参数选择

铁路客车转向架中央悬挂用空气弹簧，垂向仅用节充孔实现阻尼，取代液压振器，而其参数的选择至关重要。本文以大变位，小横向刚度空气弹簧的垂向传递函数为基础，通过振动理论分析，经流量特性线性化处理，对我国正在开发研制的２５０ｋｍ／ｈ高速铁路客车转向架空气弹簧固定节流孔和可变节流孔的结构参数进行了设计选择，实现了中央垂向阻尼。     

牵引车用空气弹簧垂向刚度特性仿真分析

针对空气弹簧的材料、几何和接触等非线性力学特性,运用非线性有限元分析软件ABAQUS对某型号牵引车用膜式空气弹簧进行建模仿真。通过台架试验验证仿真的可行性,并结合正交实验法分析不同帘线角度、帘线层数、帘线间距及帘线横截面积对其垂向刚度特性的影响。研究结果表明:在一定范围内,帘线参数是影响膜式空气弹簧垂向刚度特性的敏感因素。其中帘线角度对垂向刚度的影响显著,而帘线间距、帘线层数对垂向刚度影响较小,帘线横截面积对垂向刚度的影响最小。     

应用ABAQUS的膜式空气弹簧弹性特性仿真研究

以某乘用车悬架膜式空气弹簧为研究对象,建立空气弹簧的有限元分析模型。应用有限元分析软件ABAQUS对其垂向静态力学特性进行仿真分析。有限元数值计算结果与空气弹簧的垂向静态力学特性试验结果吻合度较高,证明了有限元数值计算方法的正确性。对膜式空气弹簧结构设计参数进行灵敏度分析,得出的结论是:气囊内压与帘线角是膜式空气弹簧静态力学特性的最敏感参数。     

空气弹簧对悬挂式单轨车动力学性能影响分析

根据悬挂式单轨车辆结构特点,使用SIMPACK多体动力学分析软件建立悬挂式单轨车辆多体动力学模型,分析空气弹簧参数对该车辆动力学性能的影响。重点分析空气弹簧垂向刚度、横向刚度、垂向阻尼对悬挂式车辆运行平稳性以及车辆通过曲线时空气弹簧载荷、车辆侧滚角的影响。     

大型飞机机载设备隔振空气弹簧垂向刚度研究

大型飞机的机载关键设备需要隔振系统进行振动保护,而空气弹簧在隔振性能上具有比金属弹簧更好的非线性和低频性能,对应用在大型飞机机载设备隔振系统上的空气弹簧的材料非线性、接触条件非线性等进行了分析,在对空气弹簧非线性与气体单元的实现方法进行分析的基础上,利用非线性有限元软件MSC.Marc对约束膜式空气弹簧的垂向刚度进行了数值仿真.结果表明:空气弹簧垂向刚度呈现非线性特征;空气弹簧垂向刚度与垂向位移的关系密切;随着初始内压和胶膜帘线密度的增大,空气弹簧的垂向刚度增加;胶膜帘线角与垂向刚度的关系受到约束的影响.