基于流-固耦合的车辆减振器动态非线性仿真分析

基于流-固耦合有限元方法,利用ADINA软件建立了高精度的叠加节流阀片有限元网格模型和流场有限元网格模型,并在ADINA软件后处理模块中进行求解分析,得到了减振器阻尼力-速度分段特性、示功特性、阀系内部的压力场和速度场特性,分析了减振器阀系动态非线性特性。结果表明:在高速减振器油的冲击下,阀系内部区域的压力场变化明显;达到开阀压力时,油液流动速度呈现跳跃变化,使得阻尼通道压力迅速变化。这说明叠加节流阀片有限元网格模型和流场有限元网格模型的精度对仿真结果影响最大。在流-固耦合计算中考虑了流体湍流流动、阀片接触和大位移变形,尽量使仿真模型与物理模型保持一致,试验结果与仿真结果吻合较好。     

路面激励下车辆悬架滞回模型的混沌研究

为了分析车辆悬架在实际路面激励下的振动状态,根据试验所得的磁流变减振器示功曲线,采用Matlab软件拟合修正的Bouc Wen模型,建立带滞回特性的非线性模型以及基于减振器试验数据的两自由度四分之一悬架模型.研究该半主动悬架的频率响应特性,通过相平面图、Poincaré截面图和分叉图分析半主动悬架在不同路面激励下的振动形式,研究随着路面变化或者悬架自身参数变化引起的振动形式的改变,揭示悬架系统在各种工况下发生的混沌行为,为地面车辆的动力学设计提供依据.     

减振器内部油压行为分布特征有限元分析

以汽车减振器为研究对象，通过有限元分析软件ANSYS中的FLAUTRAN模块建立了具有双节流孔的闭式油路压力分布稳态计算模型；分析了不同输入速度减振器模型内部流场，压力场，剪应力场分布的变化规律，从理论上探讨了减振器内部油压分布对缸体及其他部位结构强度与刚度的影响，为闭式油路边界形状设计及减振器关键零件设计提供理论依据，同时也分析计算了节流孔壁剪应力与速度的关系以及壁压力与节流孔长度的关系。     

螺旋离心泵的双向流固耦合分析

基于Reynolds时均化N-S方程、标准k-ε两方程湍流模型, 以及结构响应的弹性体结构动力学方程, 采用多重坐标系法, 对螺旋离心泵清水介质时的内流场和结构动力学进行双向流固耦合全三维数值计算, 将计算结果与非流固耦合计算流场进行对比, 分析流固耦合作用对泵外特性及不同叶轮位置泵内压力场和速度场的影响。结果表明:采用双向流固耦合模式的扬程和效率预测值更接近试验值; 在小流量下流固耦合作用对外特性的影响较大, 而在大流量下对外特性影响较小; 流固耦合作用对压力场和速度场的影响主要集中在蜗壳扩散段, 对蜗壳其他部位和叶片影响较小; 在两种计算模式下蜗壳中截面压力分布出现明显差别, 并在叶片出口正对隔舌时压力分布出现突变。       

汽车磁流变减振器多项式模型的研究

将优化后的磁流变减振器放在MTS849减振器试验台上进行试验,在不同的减振器活塞运动速度下,改变通电电流,测试磁流变减振器的示功图和速度特性。利用试验数据,进行多项式拟合,精确的建立了该减振器的阻尼力模型,便于对其半主动悬架实施实时控制。     

某双筒液阻式减振器外特性建模

首先建立了筒式液阻减振器阀片受力变形的精确有限元模型,求出了阀片所受载荷与阀片挠度曲线的数值关系,从而得到了减振器内部阀系流量与压差的关系。然后将此阀系的特性曲线代入到基于结构的减振器模型中,并把减振器模型的输出曲线与台架示功试验曲线进行对比。仿真结果与试验结果有很好的一致性,验证了该模型的准确性。最后,通过仿真研究了复原阀结构参数对阻尼特性的影响。     

基于支持向量机回归的减振器非参数模型

利用减振器的示功试验数据,尝试了基于支持向量机回归算法构造减振器非参数模型的方法。分别建立了一支普通减振器和一支位移相关减振器的模型,并利用样本数据之外的试验数据进行了验证。由普通减振器的验证结果可以看出,利用减振器力与速度和位移相关的模型辨识精度要高于力与速度相关的模型。由位移相关减振器的验证结果可以看出,此方法可以有效地辨识出此减振器的非线性特征。     

基于神经网络的磁流变减振器力学模型研究

针对磁流变效应的非线性特性导致的磁流变减振器(MRD)力学模型难以精确描述的问题,设计了一种基于神经网络的磁流变减振器力学模型.利用径向基(RBF)神经网络较强的模拟非线性函数的能力,建立了减振器力学模型,并依据减振器的测试数据信息确定了RBF神经网络各节点的数量;利用遗传算法的全局优化能力和多参数并行优化能力,辨识神经网络的参数.通过RBF神经网络力学模型计算得到的阻尼力与试验数据的相对误差的平均值为2.41%,能够满足模型的实用需求.     

基于ADINA的压力管道流固耦合分析

压力管道系统中存在流体和结构之间的耦合振动.对压力管道的流固耦合现象进行分析,建立了流固耦合的有限元数学模型,运用有限元软件ADINA模拟阀门开关引起的过渡过程,对直管压力管道在不同约束条件下的流固耦合现象进行了数值模拟计算,并进行了模态分析.计算结果表明流固耦合作用对压力管道系统的运行有重大影响,验证了压力管道考虑流固耦合的必要性.     

新型防泄漏磁流变阻尼器研发与力学模型

针对磁流变阻尼器漏液问题,提出运用粘弹性材料对磁流变阻尼器端口进行硫化固接,以静态密封取代传统的动态密封,从根本上解决漏液问题。考虑粘弹性材料相对较软而产生凸变形,分析了凸变形对阻尼力影响,引入磁流变阻尼力修正系数,之后推导粘弹性材料挠度曲线。结合平板理论以及粘弹性材料的等效刚度模型,建立了新型磁流变阻尼器的力学模型。将理论计算挠度曲线结果与有限元分析结果进行了比较,验证了挠度曲线的正确性,并通过算例说明所建立的力学模型可以反映粘弹性材料与磁流变液的流固耦合作用,较好地模拟新型磁流变阻尼器的动力特性。