液压伺服式减振器试验台测控系统设计与开发

为提高油压减振器的制造与检修质量,研制开发新型油压减振器,迫切需要稳定性好、精度高的新型油压减振器试验台。该文简单介绍了新研制的液压伺服式减振器试验台,并结合此类试验台重点介绍了测控系统的原理、硬件设计、软件开发,对在WINDOWS系统中如何精确定时、数字滤波等问题进行了深入研究,解决了如何基于WINDOWS开发实时系统的关键问题。     

油压减振器失效对单轨车辆运行稳定性的影响

为了研究油压减振器失效对跨座式单轨车辆运行平稳性的影响,分析了单轨车辆减振器失效机理,建立了跨座式单轨车辆非线性多体动力学模型,分别计算并比较了不同数量油压减振器失效时跨座式单轨车辆车体纵横向加速度大小.结果表明:不同数量的油压减振器失效均会使单轨车辆运行稳定性降低.     

新型铁道车辆整车试验台

介绍中铁工程设计院有限公司自主研发的新型铁道车辆试验台,该试验台可实现多种铁道车辆的称重、调簧、均衡和柔性试验。     

某地铁车辆横向减振器对平稳性的影响及优化

某地铁车辆出现振动异常问题,在对其进行分析和探究后,判断其与车辆横向减振器参数有关,因此展开了对其二系横向减振器相关参数的动力学仿真和线路试验工作。建立了地铁车辆动力学模型,分析了该车二系横向减振器阻尼、减振器数量、橡胶节点刚度对车辆动力学性能的影响。仿真结果表明采用单横向减振器情况下,车辆平稳性更好。在线路试验中,对采用单、双油压减振器的地铁车辆进行了平稳性测试,测试结果显示,在线路试验中采用单个横向减振器的车辆平稳性指标要优于采用双横向减振器的车辆,线路试验与理论分析一致,为地铁车辆横向减振器参数设计提供了参考。     

油压减振器的油温敏度与散热参数设计研究

以可调式线性油压减振器为研究对象，建立了其额定典型工作点阻尼力受油温影响的数学模型。借助这一模型，在综合考虑油液特性、密封件耐温特性以及油压减振器阻尼性能能否满足车辆运行要求的前提下，求得减振器的许用油温，进而进行减振器散热参数的设计计算。试验结果表明，提出的分析模型和设计方法正确，可用。     

车体静强度试验台建设

介绍了一种固定框架型的车体静强度试验台,通过对试验台技术难点的解决,使得该车体静强度试验台可满足国内外现有的铁道车辆车体试验标准,可以快速、准确、方便地进行车体强度试验,对铁道车辆车体结构试验研究将发挥重要作用。试验证明,该试验台的液压和电气控制系统的设计是合理的。     

高速列车可调阻尼油压减振器的研究

能根据列车运行状况实现阻尼特性的调整是高速列车半主动减振器的基本要求。文章研究设计了一种通过电液比例换向阀改变阻尼力的油压减振器，并对该油压减振器的结构和工作原理及阻尼特性进行研究分析。理论分析和实验研究表明，所设计的电液比例控制变阻尼油压减振器可实现阻尼力的无级调整。     

高速列车减振器新型活塞结构研发及仿真试验

为实现高速列车关键零部件国产化,结合高速列车对减振器的性能要求及运行环境,对高速列车CRH380BL二系横向减振器的活塞结构进行了创新设计。应用三维设计软件Solid Works完成减振器新型活塞结构设计,新型活塞结构具有更优秀的工作特性和工艺可控性。在MSC.Easy5环境下建立减振器的液压控制模型,通过减振器性能的仿真测试,完成新型活塞结构参数优选。将减振器试验台的测试结果与仿真数据进行对比分析,减振器仿真性能测试与试验结果基本吻合。结果表明:采用新型活塞结构减振器的压缩力值、复原力值以及不对称率等基本参数满足动车组油压减振器技术条件;减振器液压模型具有良好的仿真精确度;创新设计的液压减振器活塞满足设计需要和工作要求。     

机车车辆液压减振器低速特性仿真

从铁道车辆一系垂向液压减振器的基本结构出发,对其内部流场与阻尼特性进行了低速特性仿真研究,利用ANSYS CFX中的流体动网格技术,分析了减振器在不同振动速度下的调节单元动态流场分布,获得了减振器示功图及阻尼特性曲线。诵讨与理论曲线的比较可以看出,仿真结果与理论结果相一致,为减振器结构及参数的优化提供了参考依据。     

垂向减振器对铁道车辆动力学性能的影响分析

随着运行速度的不断提高,减振器在保持铁道车辆运行的安全性和乘坐的舒适性方面也发挥了越来越大的作用。在常规的动力学分析中,基本上只是考虑减振器的阻尼特性,忽略了减振器的端部连接刚度和卸荷特性等因素。在建立了充分考虑减振器的端部连接刚度、阻尼以及卸荷特性的减振器模型的基础上,结合铁道车辆的垂向简化模型,通过线性分析的方法研究了一系、二系垂向减振器的各参数对车体的频率响应和垂向平稳性的影响。并指出在进行减振器参数的选择和进行减振器相关的分析时,在阻尼特性的基础上还应增加对端部连接刚度和卸荷特性的关注。     

Performance evaluation of a quarter-vehicle MR suspension system with different tire pressure

This paper evaluates performance of a quarter-vehicle magneto-rheological (MR) suspension system with respect to different tire pressure. In order to achieve this goal, controllable MR damper that satisfies design specifications for a midsized commercial passenger vehicle is designed and manufactured based on the optimized damping force levels and mechanical dimensions. After experimentally evaluating the field-dependent characteristics of the manufactured MR damper, the quarter-vehicle suspension system consisting of sprung mass, spring, tire and the MR damper is constructed in order to investigate the ride comfort. After deriving the equations of the motion for the proposed quarter-vehicle MR suspension system, vertical tire stiffness with respect to different tire pressure is experimentally identified. The skyhook controller is then implemented for the realization of quarter-vehicle MR suspension system. Ride comfort characteristics such as vertical acceleration RMS (root mean square) and WRMS (weighted RMS) of sprung mass are evaluated under bump and random road conditions using a quarter-vehicle test facility.     

冲击载荷作用下磁流变阻尼器的建模与分析

以某12．7 mm机枪的磁流变(MR)后坐阻尼器为研究对象,基于Herschel-Bulkley本构模型,建立了该MR后坐阻尼器的轴对称一维层流模型。运用ANSYS软件,对该阻尼器的MR阀进行了磁场有限元分析,求得了环状间隙间MR流体的磁通密度。将MR流体流动模型和MR阀有限元结果相结合,建立了不同磁场作用下阻尼力随活塞速度的变化规律,利用这些规律对该阻尼器的落锤撞击试验和实弹射击试验进行了数值仿真。理论与试验结果的对比指出,在低磁场作用的情况下,理论与试验结果具有较好的一致性。     

一种碟簧减振器的动态特性分析

采用理论分析与试验相结合的方法,对碟簧减振器的静刚度特性进行了深入研究,确定了描述碟簧减振器负荷一位移关系的三次函数表达式。通过碟簧减振器动态特性试验,获取了系统的阻尼系数,并建立单向约束条件下碟簧减振系统的动力学方程,为研究碟簧减振器减振性能奠定了理论基础。     

Design and testing of an MR steering damper for motorcycles

This paper presents the design, fabrication and testing of a Magnetorheological (MR) steering damper for motorcycles. After exploring many possible configurations of the MR valve, the proposed design makes sure that the damper is test- and research- friendly in that the damper can be easily assembled and disassembled with simple tools and procedures. The structural and functional integrity of the damper was maintained even with the simple layout of the damper. The dimensions of the MR valve are optimally determined by using finite element analysis. The damper performance under steady shear is experimentally evaluated with an INSTRON test machine. The test results showed that the prototype had fulfilled the basic requirements of the desired MR fluid steering damper.     

精铣削中抑制柔性工件颤振的阻尼器设计

针对精铣削过程中柔性工件的颤振抑制问题,提出了一种利用空气黏性的新型被动质量阻尼器。首先,该质量阻尼器由一个可在薄壁壳体内自由移动的圆柱形重物组成,通过重物和壳体之间的适当间隙提供了密集的能量耗散;其次,给出了该阻尼器的理论模型,并提出了一种合理的宽带调谐策略,使该阻尼器能够在较宽的工作范围内通过固定调谐来提供足够的阻尼效率。通过冲击实验和铣削实验对该阻尼器进行了有效性验证。结果表明:该阻尼器的临界轴向切削深度显著增加约100倍;与同等质量颗粒阻尼器相比,该阻尼器的阻尼效率明显提升,过度切削量减少了14倍;与传统调谐质量阻尼器相比,该阻尼器的峰值效率更小,但工作范围更大,因此适用于细长柔性工件的铣削加工。     

Development of an ankle physiotherapy device using an MR damper

This paper presents design and development of an ankle physiotherapy device using a linear MR (magnetorheological) damper. After exploring many possible configurations of the MR valve, the proposed design makes sure that the damper is test- and research-friendly in that the damper can be easily assembled and disassembled with simple tools and procedure. The structural and functional integrity of the damper was maintained even with the simple layout of the damper. The dimensions of the MR valve are optimally determined using finite element analysis. The damper performance under steady shear is experimentally evaluated with an INSTRON test machine. The test results showed that the prototype had fulfilled the basic requirements of the desired MR ankle physiotherapy.     

汽车磁流变减振器的试验研究

在传统的被动减振器试验方法的基础上,应用不同通电电流对磁流变减振器进行示功试验和速度特性试验,进行试验数据处理。对试验样品的外特性与电流变化关系、外特性与活塞速度变化关系进行分析,为建立磁流变减振器模型提供了准确而丰富的试验数据。     

电流变阻尼器的频率自适应减振控制

在分析了影响电流变阻尼器的粘性阻尼和屈服阻尼的诸多因素后，提出利用多层电极结构来扩大阻尼器的可控范围。研制了一套可测试电流变阻尼器阻尼系数、响应时间和耗散功率的静特性测试系统。为了充分利用阻尼器的可控范围，对阻尼器与减振系统的匹配设计进行了研究。针对电流变阻尼器的阻尼力具有非线性的特点，提出了以平均阻尼匹配减振系统最佳被动阻尼的设计准则。最后利用电流变阻尼器对双层隔振系统，以正弦扫频信号作为激励，通过在线主导频率的识别，进行了自适应阻尼减振控制试验，结果表明共振频率和高频的振幅减振效果均达到３０％以上。     

THEORY AND EXPERIMENT ON THE VISCOUS HEATING OF FLUID DAMPER UNDER SHOCK ENVIRONMENT

A specially designed fluid damper used as negative shock pulse generator in the shock resistance test system to dissipate the shock input energy in transient time duration is presented. The theoretical modeling based on the three-dimensional equation of heat transfer through a fluid element is created to predict the viscous heating in the fluid damper under shock conditions. A comprehensive experimental program that investigates the problem of viscous heating in the fluid damper under different shock conditions is conducted on the shock test machine to validate the analytical expression. Temperature histories for the fluid within the damper at two locations, the annular-oriflce and the-end-of stroke of the damper, are recorded. The experimental results show that the theoretical model can offer a very dependable prediction for the temperature histories in the damper for increasing input velocity. The theoretical model and experimental data both clearly indicate that the viscous heating in the damper is directly related to the maximum shock velocity input and the pressure between the two sides of the piston head.