新型列车减振器设计研究和性能试验

在现有机车液压减震器的基础之上,结合高速列车运行环境设计了一种阻尼连续可调减振器,阐述了该新型高速列车减振器的结构及工作原理。通过理论和实验分析,分别建立了阻尼力与活塞运动速度及通流面积的关系和阻尼力与输入电流之间的关系。实验仿真结果表明该新型高速列车减振器理论分析与试验结果相吻合,满足设计要求和工作需要。     

大客车空气悬架可调式液压减振器设计与试验

根据某大客车空气悬架的阻尼控制要求,确定了减振器在"软"、"硬"阻尼状态下的阻尼力设计目标,设计了以电磁阀和摆动气缸作为驱动机构的电控气动式可调阻尼减振器,介绍了该减振器的结构组成、工作原理,通过仿真计算分析了该减振器的阻尼特性.研制了可调阻尼减振器样件并进行了台架性能测试,减振器阻尼力试验结值与仿真值、设计目标值基本一致.进行了大客车道路平顺性对比试验,结果表明,采用可调式液压减振器使大客车的舒适性界限值TCD由原车的2.8 h提高到4.2 h,说明可调减振器设计方案可行,满足了大客车空气悬架的阻尼控制要求.     

单向阀式汽车磁流变减振器磁路设计与试验

针对汽车双筒磁流变减振器工作出现的外特性畸变现象,在传统磁流变减振器活塞结构基础上,设计了一种具有流通孔和单向阀、非旋转体的新型电磁活塞,并分析了活塞磁路的理论计算方法。根据单向阀式活塞的非旋转体特点,应用Ansys有限元分析软件基于单元边法的Solid117单元建立1/4三维有限元磁路仿真模型,进行三维静态磁场分析。设计制造了新型电磁活塞,应用特斯拉计进行活塞阻尼通道的磁路试验,对比磁路的三维仿真,理论计算与试验数据基本吻合,表明新型活塞磁路的三维仿真与理论计算是正确的。按照某款汽车技术要求设计加工了磁流变减振器,进行了阻尼特性试验,结果显示,示功曲线非常饱满,有效地消除了外特性畸变,表明设计的单向阀式电磁活塞是可行有效的。     

车用滑阀式磁流变减振器设计与外特性仿真

介绍了车用滑阀式磁流变减振器的设计方案。为了确保在零场条件下磁流变减振器仍能提供足够的阻尼力,设计了滑阀式活塞组件结构。详细阐述了该减振器的工作原理,分析了阻尼力模型。运用Simulink软件对减振器进行了外特性仿真,结果表明该减振器在零场与励磁环境下均具有可靠的阻尼性能。     

汽车双筒液压减振器工作特性仿真分析

为了解决有限元方法难以准确描述汽车用双筒液压减振器工作特性的难题,首先阐述了双筒液压减振器的结构组成,较为详细分析了该减振器的工作原理;建立减振器机械系统的3D数字模型,基于ADAMS仿真软件搭建双筒液压减振器的多体动态仿真模型,并在此基础上仿真分析液压减振器的示功图、阻尼特性评价和非线性特征;最后通过减振器台架试验对CAE分析结果进行验证,研究结果表明:仿真计算模型能较准确地模拟减振器外特性。该研究为减振器的设计和分析提供参考。     

两级阻尼可调式液压减振器的性能仿真与试验

可调阻尼减振器是汽车半主动悬架的关键部件.根据某大客车电控半主动悬架的阻尼控制要求,以该车原被动式液压减振器为基础,设计出一种具有两级阻尼特性的可调减振器.采用共轭梁法计算节流阀片的挠曲变形,建立该减振器阻尼特性的数学模型,仿真分析活塞杆直径,阻尼阀孔径以及调节孔孔径等主要结构参数对减振器阻尼性能的影响,在此基础上确定可调减振器的主要设计参数.对研制的可调减振器样件进行阻尼性能测试,结果表明:减振器的两级阻尼状态变化明显,阻尼切换控制准确,阻尼力试验值与仿真值的偏差小于8%,说明所建的减振器数学模型具有较高的精度,采用共轭粱法计算节流阀片挠曲变形是可行有效的,为设计开发可调阻尼液压减振器和研究汽车半主动悬架提供了重要依据.     

基于流动模式的汽车双筒式磁流变减振器设计与试验研究

提出一种基于流动模式的汽车单出杆、双筒式磁流变减振器的结构与工作原理,该减振器采用已有汽车悬架双筒式普通液压减振器的设计标准制造,对现有双筒式减振器具有很强工艺继承性。根据Bingham流体模型建立双筒式磁流变减振器阻尼力数学模型,并提出该减振器的磁路设计方法;针对磁路的非轴对称特性,建立磁路三维有限元仿真模型,结合北京现代某款汽车前悬架减振器的技术要求和磁流变液流变特性,进行三维静态磁场分析,确定活塞磁路的主要参数。制作汽车双筒式磁流变减振器,并对此进行台架特性试验;通过试验与理论计算对比,结果表明理论计算数据与试验数据较吻合,所提出的双筒式磁流变减振器设计方法是可行的,对汽车双筒式磁流变减振器的设计使用具有指导意义。     

基于AMESim的汽车液压减振器失效仿真

针对油液泄漏导致的减振器失效问题,以某国产液压减振器为研究对象,通过分析其结构以及工作原理,建立减振器阻尼力的数学表达式以及AMESim一维仿真模型,仿真得到其不同速度下的示功图以及阻尼特性曲线,并与试验结果进行对比,仿真结果与试验结果能够较好的吻合,表明用AMESim所建立的一维仿真模型真实可靠。基于该仿真模型仿真活塞缝隙、底阀、活塞杆与密封圈缝隙的油液泄漏而导致的减振器失效问题,对比不同状态下的阻尼特性曲线,发现仿真模型可以较好的进行减振器失效的仿真分析,表明仿真模型能够指导实际工程设计以及相关的性能预测。     

基于Ansoft的磁流变减振器磁路设计与试验研究

磁流变减振器设计的核心内容之一是磁路设计,其减振性能的好坏与磁路设计息息相关。基于Bingham模型的本构阻尼力学模型,利用磁路欧姆定律进行磁路设计,并得到磁流变减振器具体的磁路参数。系统地分析了各结构材料的选择,基于有限元电磁场仿真软件Ansoft建立磁路仿真模型,分析各结构材料的磁饱和状态。仿真结果表明阻尼通道工作间隙处最先达到磁饱和。探究活塞总成不同的结构尺寸对磁流变减振器磁场分布的影响,结果表明阻尼通道工作间隙大小设计在0.8～1.5 mm之间,阻尼通道工作间隙的有效长度设计在6.25～8.25 mm之间,活塞外套厚度设计在2.75～3.75 mm之间比较合理。最后通过台架试验验证自制磁流变减振器磁路设计的可靠性,试验结果表明该结构磁流变减振器的减振性能良好。根据磁路设计理论并基于Ansoft有限元电磁场仿真软件验证的方法为磁流变减振器的磁路设计与后续结构优化提供了依据。     

高速复杂结构设备滚动轴承故障试验平台研究

针对现有轴承试验装置无法满足高速复杂结构设备滚动轴承故障模拟的现状,应用机械、测试、电子等技术,创新设计了具有油膜减振器、凸缘螺栓连接结构的轴承支承结构,采用基于液压加载的动静态加载装置,可实现高速复杂结构设备滚动轴承的故障模拟与试验。     

阻尼四级可调减振器的设计研究与性能试验

根据车辆对悬架减振的性能要求研究设计了一种阻尼力四级可调式减振器,由油液流动的连续性对阻尼力建立了数学模型,详细介绍了此类减振器的结构形式及工作原理,运用MATLAB/Simulink模块对其工作状态的示功及速度特性进行了仿真分析,根据仿真结果对其进行台架试验,结果表明所建模型较精确,其仿真数值与台架试验所得结果误差较小;建立了减振器阻尼力与各通道节流面积和活塞运动速度及各腔室压差的关系,为今后研究生产此类减振器奠定了理论基础。     

铁道车辆液压减振器油液热平衡研究

温度是衡量减振器在不同工况下安全状态的重要指标,研究减振器温度变化规律对减振器的散热性能设计具有重要意义。在CFD软件FLUENT中建立某减振器油液动网格模型,模拟了活塞周期性运动以及补偿阀的单向流通,仿真得到减振器油液的瞬态温度场。仿真结果表明,减振器底阀区域和活塞区域温度上升明显,减振器温度由内向外扩散,减振器达到热平衡状态。随后进行了减振器热平衡温度台架试验,仿真结果与试验结果较为吻合。     

双筒式减振器建模和黏温特性仿真研究

对双筒液压减振器的结构和工作原理进行分析,利用ADAMS／Hydraulics模块建立机械液压耦合模型,仿真值与实验值比较表明模型合理,有一定的工程价值。并用所建模型对减振器的黏温特性进行了仿真计算,结果表明激励频率对减振器的黏温特性会产生显著影响。     

振动能量液压转换器结构与特性研究

针对TBM掘进过程中主机剧烈振动问题和施工环境特点,提出一种基于液压系统的振动能量吸收转换装置。介绍了该转换装置的系统结构组成与工作原理,采用AMESim软件建立该系统的仿真模型。基于仿真模型研究了工况参数和元件参数对振动能量液压转换装置性能的影响规律。分析表明,振动能量油液转换器能实现相应功能。同时,在该结构条件下,液压马达转速随着活塞频率先增加后减小;马达转速随活塞幅值增加而增加但小幅值影响不明显;马达转速上升时间随蓄能器容积增加而增加;单向阀弹簧刚度需进行合理设计,否则转换器不能正常工作。     

位移相关减振器阻尼特性仿真研究

针对传统减振器阻尼特性恒定,汽车悬架性能无法根据不同路况适时调整的特点,提出了一种减振性能与活塞位移相关的新型减振器,即在缸筒平衡位置设计一泄流槽。文章在介绍该减振器基本结构、工作原理及分析油液流动关系基础上,建立了该减振器详细的阻尼力表达式,并利用MATLAB/Simulink搭建阻尼特性仿真平台,其仿真结果与试验数据吻合较好。最后重点研究了泄流槽参数及结构对减振器阻尼特性的控制规律,这对位移相关减振器的性能优化及结构设计有一定的指导价值。     

叶片式液压减振器流场特性仿真研究

叶片式液压减振器内部流场特性对减振器的阻尼工作性能优劣至关重要。根据叶片式液压减振器结构特性及工作原理,建立叶片式液压减振器无缝隙流场仿真模型与有缝隙流场仿真模型,并考虑减振器的粘温特性,确定减振器的流场特性,为准确研究减振器阻尼特性奠定基础。模拟得到了叶片式液压减振器模型在不同速度激励、油液温度下,相邻高、低压腔内压差大小及变化规律。结果表明,缝隙与油液温度对流场特性的影响非常明显,在进行叶片式液压减振器内部流场特性分析时,需要重点考虑,才能更为准确地把握叶片式液压减振器内部的流场特性与工作性能。该研究的研究方法可以推广到其他类型液压减振器的内部流场研究中。     

双活塞式液压自由活塞发动机仿真研究

双活塞式液压自由活塞发动机是将内燃机与液压泵集成为一体的新型动力机械。根据双活塞式液压自由活塞发动机样机的实际参数建立了仿真模型,与试验数据比较该仿真模型具有较高的仿真精度。在仿真和试验数据的基础上分析了双活塞式液压自由活塞发动机与传统发动机在运动和燃烧特性上的差异:并提出了设计参数与系统整体性能指标的对应关系。为双活塞液压发动机结构优化设计提供了理论依据。     

CDC减振器低速复原行程流体建模仿真研究

CDC减振器是一种通过对控制阀输入不同的控制电流实现阻尼力连续可变的新型减振器。在研究CDC减振器结构和工作原理的基础上,利用CATIA V5建立某CDC减振器的三维实体模模型,采用ICEM-CFD建立流场模型并进行网格划分,利用ANSYS FLUENT软件,分析求解低速复原行程的CDC减振器仿真模型,得到低速工况下的活塞与复原阀片的压力云图以及控制电流与复原阻尼力关系,将仿真结果与CDC减振器试件的外特性试验结果比对,验证CDC减振器低速复原行程流体仿真模型的正确性。     

抗蛇行减振器不同性能状态的车辆动力学影响

抗蛇行减振器是高速列车悬挂系统中的关键零部件.通过抗蛇行减振器的实测性能退化数据和抗蛇行减振器的设定阻尼值,获取到不同性能状态的抗蛇行减振器性能数据.根据我国某型主力高速列车的动力学参数,建立车辆的动力学模型,结合不同性能状态的抗蛇行减振器性能数据,分析其对车辆动力学性能的影响.结果表明:在实际运行时,抗蛇行减振器的性...     

高铁车辆间油压减振器特性及对高铁动力学性能的影响

优化车端悬挂及其核心部件对提高高速列车的运行动力学性能具有重要意义。以某动车组车辆间减振器为研究对象,通过分析其阀片式阀系的流量-压力特性,建立了其阻尼特性的参数化模型,并通过产品台架实验验证了仿真结果和理论模型的正确性。基于SIMPACK软件环境建立了该动车组的多体系统动力学仿真模型,研究了车辆间减振器阻尼系数对动车组动力学包括会车响应的影响,结果表明：车辆间减振器能明显地抑制车辆正常运行期间车端的复杂横向振动,提高乘坐舒适性,还能极大地抑制会车期间车体的大幅复杂横向晃动尤其是车体侧滚,并减小轮轴横向力和脱轨系数,增强高速列车的整体性和安全性。所获得的车辆间减振器参数化数学模型、车辆多体动力学仿真模型以及研究结果为下一步该车辆间减振器阻尼特性的动力学优选以及减振器产品本身的优化设计提供了基础。