囊式空气弹簧力学特性分析与研究

空气弹簧是空气悬架的关键部件,空气弹簧的力学性能对空气悬架的影响很大。空气悬架具有变刚度非线性阻尼特性,可改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性,其特征曲线可设计成符合车辆振动规律的理想特性曲线。本文根据气体状态方程,推导囊式双变角型空气弹簧刚度与形状系数、内压、容积的关系表达式,建立空气弹簧的数学模型,仿真分析空气弹簧刚度与几何形状系数、弹簧内压、弹簧容积的变化关系。为空气弹簧的设计提供参考和依据.     

可调刚度膜式空气弹簧特性试验研究

以某种膜式空气弹簧为研究对象,在分析空气弹簧特点及工作原理基础上,建立空气弹簧特性试验系统,完成空气弹簧刚度特性实验和电磁阀充放气实验。通过一定弹簧高度下气囊内部气体的充放气实验,了解电磁阀开关时间与弹簧内部气体压力的关系;通过对空气弹簧进行斜坡信号加载实验,了解一定初始压力下空气弹簧有效面积变化、有效容积变化和弹簧刚度变化。试验结果将为基于电控空气悬架的汽车平顺性控制研究奠定基础。     

磁浮车辆空气弹簧垂向刚度特性分析

对磁浮车辆上采用的自由模式空气弹簧,在对其结构特点进行详细分析的基础上,通过有限元软件实现了空气弹簧的建模.在充分考虑了空气弹簧的几何非线性、材料非线性,以及状态非线性等特性的基础上,对影响空气弹簧刚度特性的主要参数进行了分析,并以垂向刚度为例,准确计算出空气弹簧在静态工况下的垂向刚度,为磁浮车辆的国产化设计提供相关的技术支持.     

基于ABAQUS的动车组空气弹簧 垂向静刚度特性有限元分析

动车组空气弹簧的力学特性往往具有较强的非线性与耦合性,涉及到几何非线性、材料非线性和接触非线性等问题,给计算分析带来了较大的困难。为了准确获得动车组空气弹簧在工作过程中的垂向静力学特性,本文使用有限元软件ABAQUS建立了动车组空气弹簧非线性力学仿真模型。基于该模型对空气弹簧垂向静态刚度试验进行模拟,分析了初始内压、振幅、帘线角度和帘线间距对空气弹簧垂向静刚度的影响。     

乘用车悬架系统空气弹簧力学性能及刚度分析

介绍了乘用车悬架系统空气弹簧的基本特性,对空气弹簧的刚度进行了分析计算.计算表明空气弹簧的刚度不仅与其静平衡位置时的压力和容积有关,还与其有效面积变化率和体积变化率有关.     

单囊式空气弹簧建模及其固有特性仿真研究

利用Pro-E与Ansys软件对单囊式空气弹簧进行实体建模,讨论模型有限元处理方法,验证网格划分的可用性.采用Ansys软件求解出单囊空气弹簧分别在初始充气压强为0.2、0.3和0.4 MPa时的各阶固有频率值,结果表明,随着初始充气气压的增高,空气弹簧的各阶固有频率均有所提高.由此可通过改变空气弹簧初始充气压力来调节空气弹簧工作时的固有频率,充分利用空气弹簧的特性为工程应用服务.进一步对单囊空气弹簧进行模态响应仿真分析,给出初始气压为0.2 Mpa下1～4阶空气弹簧振型图,找出所建空气弹簧模型的薄弱点,该研究对深入开展空气弹簧结构优化设计有借鉴意义.     

空气悬架弹性元件特性的理论研究

空气弹簧具有非线性弹性特性,且刚度可变。因装有空气悬架的车辆能较好的改善其行驶平顺性和操纵稳定性,空气悬架的应用日趋广泛。在分析空气弹簧特性和气体流体原理的基础上,理论推导出空气弹簧刚度与充、放气时间的变化关系,加以实例计算,拟合其函数曲线,为空气弹簧台架试验和整车试验提供了依据。     

磁齿式非线性隔振器的分段动力学特性分析

为研究错位磁齿结构所产生电磁力的分段特性对隔振性能的影响,首先,通过磁路分析给出了电磁负刚度机构的解析模型,并基于此建立了磁齿式非线性隔振系统的动力学模型。然后,采用平均法对隔振系统在定速度幅值基础激励下的动力学特性进行了理论分析,并采用数值方法对其加以验证。最后,以位移传递率作为评价指标,分析了基础激励速度幅值以及阻尼对于动力学特性的影响并通过与等效线性系统的对比评估了其隔振性能。结果表明:磁齿式非线性隔振器分段特性不会使系统隔振性能恶化,相反会使系统的承载能力以及有效工作范围分别得到加强和拓宽。     

应用机电相似理论的带附加气室空气弹簧系统的建模与分析

应用机电相似理论建立了带附加气室空气弹簧电学模型,以及该空气弹簧系统与电学系统元器件之间的等效关系。采用网孔电流法研究了附加气室容积、振动频率等对空气弹簧刚度的影响。通过电路分析可知:带附加气室空气弹簧刚度随附加气室容积的增大而减小,随激振频率的升高而增大,主附气室之间气压的相位差也随频率的升高逐渐增大,但不会超过90°。为了验证电路模型和分析的正确性,进行了带附加气室空气弹簧特性试验,确定了电学模型参数并带入模型进行仿真。对仿真与试验结果进行对比,二者较为吻合,表明所建电学模型及电学分析是正确的,说明将机电类比方法引入空气弹簧系统特性的研究是可行的,为该方法在其他机械系统中的应用提供了参考。     

基于活塞形状的空气弹簧动特性分析与参数优化

考虑活塞圆弧过渡,采用曲面积分按活塞设计形状分阶段推导空气弹簧动特性精确模型,分析了活塞主要设计参数对空气弹簧动特性的影响规律,并进行了试验设计(DOE)灵敏度分析和参数优化。结果表明,该建模方法能较准确地预测空气弹簧动特性,为汽车用空气弹簧刚度设计匹配提供了一种较为经济实用的预估方法;基于空气弹簧活塞结构参数优化可以使空气弹簧在正常工作压力、推荐工作高度范围内工作的同时兼顾车辆自身的舒适性和空气弹簧的综合使用性能,具有一定的经济价值。     

Error Analysis on the Positioning Accuracy of a Pneumatic Vibration Isolator

A method of error analysis on the positioning accuracy of a pneumatic vibration isolator was proposed. First, the necessity of positioning accuracy was studied, in addition to the key factors associated with positioning accuracy. These analyses indicated that the positioning accuracy of the pneumatic vibration isolator was mainly attributed to the position error of the push button and the gap between the spindle and valve stem. Second, the error model of the positioning accuracy of the pneumatic vibration isolator was established through geometric simplification and geometric calculation. There are different methods used to calculate the position error of the push button for the different valves. Finally, an example analysis evaluating the impact of a specific two-position three-way valve on the positioning accuracy was given by means of error distribution. Experimental results validated the accuracy of the error model and the example analysis. This error model can be used to guide the structural parameter optimization design according to the requirements for positioning accuracy.     

Research on the Influence of Spring Stiffness on the Electrorheological Isolator

The problem of electrorheological(ER) technology’s application in the vibration isolation system is emphatically studied. Based on the particular characteristics of the electrorheological fluid (ERF) tunable damping, a metal-spring ER isolator is designe     

非线性钢丝绳隔振器特性及其应用

通过对某掘进机振动的测试和分析,本文采用非线性钢丝绳隔振器作为掘进机电控箱的隔振装置。试验结果表明此种隔振器具有较好的隔振效果。     

主动隔振器的自适应模糊控制研究

针对具有非线性不确定性的主动隔振器的镇定问题,本文采用隔离振动源方法,建立了主动隔振器系统的动态方程,并运用模糊逻辑来估计系统的未知非线性函数;同时基于Backstepping和自适应模糊控制技术给出了系统的控制方案,并在控制器的作用下,闭环系统状态快速收敛到原点充分小的邻域内,从而确保系统正常运行,同时用实例进行了数值仿真.仿真结果表明,在控制信号的作用下,系统状态能快速收敛到原点充分小的邻域内,所设计的模糊自适应控制器在镇定主动隔振器系统的同时使所有的自适应信号保持有界.该研究可确保主动隔振器系统具有良好的隔振性能.     

Design and Analysis of a Horizontal Quasi-Zero Stiffness Vibration Isolator by Combining Rolling-Ball and Disk Springs in Parallel

Combining disk springs having negative stiffness with a rolling-ball in parallel is proposed in this paper.It is used to reduce the system stiffness and the positioning error in a non-ideal environment.The characteristics of a disk spring are analyzed.The dynamic equation of its motion has been obtained based on Newton's second law.After definition of a error margin,the dynamic equation of the motion can be treated as a Duffimg oscillator,and the influences of non-dimensional parameters on the stiffness and transmissibility are studied.The natural frequency and transmissibility are achieved in a linearization range,where the ratio of linear to nonlinear items is small enough.The influence of mass ratio and non-dimensional parameters on natural frequency are analyzed.Finally,a comparison of numerical example demonstrates that the QZS system can realize a lower stiffness within an increased range.     

利用参数反演预测聚氨酯隔振器的蠕变曲线

用有限元对橡胶类材料制作的隔振器进行计算时,材料的某些参数确定非常困难。以某型在研聚氨酯隔振器为例,利用参数反演方法,预测其蠕变曲线。首先通过对聚氨酯材料的压缩蠕变试验进行模拟,利用实测压缩蠕变曲线反演确定相关蠕变参数;然后用这些蠕变参数模拟材料的剪切蠕变试验,以验证参数的合理性;最后将这些蠕变参数带入某型隔振器的蠕变计算中,预测出其蠕变曲线。     

无菌气室的隔菌性分析

分析了无菌气室的结构及保证气室内无菌的条件 ,提出了一种新的分析方法。通过分析建立了出流速度、颗粒或水珠的初速度及气幕厚度间的关系方程式。     

超精密隔振系统的建模与参数辨识

根据超精密隔振器的内部结构和隔振系统的布置形式,建立了超精密隔振系统的动力学模型,并在此基础上推导出理论频响函数。提出了隔振系统的频响测试方法,根据测试数据的特征值,计算获得了隔振系统动力学参数的初始值。采用参数调整法,使理论频响曲线不断逼进实验频响曲线,从而辨识出隔振系统的动力学参数。实验和误差分析结果验证了动力学模型的有效性和辨识参数的可信性。     

转子残余振动的预测

提出用动刚度系数方法对转子和轴系残余振动进行预测。对转子系统只需一次加重便可通过微机模拟预测出各组配重时的残余振动,可以方便地找到合适的成组配重。该方法在实际应用中获得了很好的效果。     

充气伸长型气动柔性驱动器刚度特性

为实现充气伸长型气动柔性驱动器的变刚度控制,对其输出力模型进行改进,建立气动柔性驱动器的静态刚度和动态刚度数学模型,指出气动柔性驱动器的动态刚度为静态刚度与气压刚度之和.试验和仿真研究结果表明:供气压力是影响充气伸长型气动柔性驱动器静态刚度和动态刚度的主要因素,静态刚度和动态刚度均随供气压力的增大而增大,且呈现较好的线性关系.