基于流—固耦合的汽车减振器动态特性仿真分析

对减振器的流—固耦合建模和求解技术进行研究。基于多求解器的流—固耦合方法,建立精度较高的阻尼阀流场网格模型和叠加阀片有限元接触模型,并联合有限体积法和有限元法对减振器流—固耦合模型进行求解和分析,获取了减振器的速度特性和示功图,对阻尼阀内部压力场、速度场进行详细分析,对叠加阀片非线性动力学特性进行分析。仿真结果表明:由于高速油液对阻尼阀壁面的冲击作用,阻尼阀核心区域的压力场急剧变化;阀片在开启和关闭瞬间,速度有一个跳跃,这使得节流通道迅速变化,具体表现为开阀点附近的速度特性曲线向下弯折。因此,阻尼阀核心区域的流场网格模型和叠加阀片的接触模型对仿真精度影响最大。计算中考虑了油液的湍流流动,阀片的接触滑移和大挠度变形,使得流—固耦合模型尽可能地贴近物理事实,仿真结果与试验吻合较好。     

汽车气液混合减振器的性能计算

为准确计算某型气液混合减振器力学特性,建立了气液混合减振器的数学模型,得到了该型减振器的速度特性与示功特性,计算结果表明气液混合减振器可适应高频振动,具有良好的阻尼特性,高频吸振能力不变差.适合高性能车辆悬架使用.     

减振器的外特性计算与试验研究

应用流体力学和弹性力学的理论,推导出了阀片型减振器阻尼力的计算公式,并对长安微车的后减振器进行了测绘和计算。在此基础上进行了试验研究,并提出了改进方案。     

新型液气缓冲器的动态试验及其仿真分析

介绍了一种新型液气缓冲器的结构特征、工作原理和性能特点。并通过落锤冲击试验,验证了该缓冲器的动态性能,得到了数据结果和图形结果。试验结果表明该缓冲器具有缓冲力上升快,容量高等特点。在动力学分析的基础上,建立了数学模型,并编制了可独立运行的仿真程序。其仿真结果曲线与试验结果曲线吻合较好,说明了数学模型和计算方法的正确性及该仿真结果的可信性。为节省试验费用,提高研究效率,使用该仿真程序代替试验来深入研究该缓冲器在不同质量块、不同水平冲击速度下的性能表现。其结果曲线表明该缓冲器的回弹反力小,吸能量大。而且该产品的性能可通过结构尺寸的改变来调整,是一种比较理想的缓冲产品。     

减振器节流阀非线性特性的有限元模拟分析

探讨汽车筒式液阻减振器节流阀非线性动态特性的有限元分析方法。利用ADINA有限元分析软件分别建立板阀型节流阀的结构动力学模型和流体动力学模型,并利用其液一固耦合分析模块,对此耦合模型进行瞬态响应分析,得到阀的非线性节流特性、阀板的动态运动响应以及节流阀内流场特性。模拟计算结果与实验结果具有较好的一致性,节流阀在工作时开度很小,液体压力场具有强不均匀性,液体对阀板的作用力也具有不均匀性,板阀型预载阀的节流特性接近于线性,节流通道在大流量下对节流阀的特性有较大影响,     

地铁车辆新型液气缓冲器冲击特性研究

为了保证地铁车辆安全提速,根据地铁缓冲器要求,设计了一种具有三段阻尼结构的新型液气缓冲器,建立了动力学计算模型。利用数值仿真方法,计算了静态特性曲线,结果表明可以满足列车稳态运行需要;在冲击动能一定的情况下,对不同冲击速度的动态特性曲线进行比较,并且通过参数调整使不同速度下的特性曲线接近矩形曲线,说明了参数调整依据及规律,可以使缓冲器受到较大速度的物体撞击时,具有较小的阻抗力。该缓冲器吸收率大于90%,能够适应地铁提速要求。     

磁流变减振器滞环特性试验及建模方法

由于磁流变减振器数学模型滞环特性描述通常不能兼顾简洁、精确,而限制其实际工程应用,因此,设计用于数学模型,参数辨识和验证的几组不同的连续变化的激励振幅、频率和电流强度,并应用实物磁流变减振器进行动态特性测试。根据测试结果分析无电流输入以及激励位移、速度和电流强度变化时,磁流变减振器的弹性、阻尼、电流饱和等基本特征的动态非线性特性。依据试验分析结合非线性粘塑性模型和简单非线性Bingham模型,提出应用神经网络理论中神经元S型传递函数,实现减振器活塞运动方向发生变化时力―速度特性模型中阻尼力的平滑过渡;同时借鉴非线性滞环双粘性模型以活塞加速度方向的变化,判断压缩屈服和拉伸屈服两个不同过程的方法,建立描述磁流变减振器滞环特性的数学模型。进一步分析所建模型中可控阻尼力部分各个参数的物理意义。通过试验数据对S型滞环特性数学模型进行参数辨识,并重点分析速度―力特性曲线所形成滞环的斜率及宽度相关参数的可控特性,最后以试验数据验证S型滞环模型的正确性。     

井下气液混抽泵外特性试验研究

为满足高含气油藏及煤层气田开发的需要,对自主开发的新型井下螺旋轴流式气液混抽泵样机进行了外特性试验研究,得到样机在纯水及不同入口含气率时的外特性曲线,结果表明该样机能高效混抽高含气率介质。本文详述了试验步骤,分析了含气率和气液总流量的变化对井下螺旋轴流式气液混抽泵外特性的影响,为井下气液混轴泵的进一步开发研制提供了试验依据和工作基础。     

考虑热力耦合的橡胶减振器阻尼特性

针对橡胶减振器在热力耦合减振过程中的温度和阻尼特性的变化进行分析,引入大应变黏弹性本构模型描述橡胶材料的非线性变形和黏弹性行为。对橡胶材料进行静态试验拟合得到超弹性本构模型系数,进行动态机械分析获得材料的储能模量时程曲线和损耗因子时程曲线并拟合得到Prony级数系数。假设生热率为非弹性变形产生的能量,对模型施加边界条件和热对流边界,基于热力耦合理论对有限元模型进行分析。结果显示:模型中心温度最高,并由中心向边缘逐渐降低;不同频率下的表面温度与试验值较为接近。由于非弹性效应橡胶减振器结构动刚度和损耗因子均有损失。初始耗散能随频率增大而明显增大,随温度升高缓慢减小;最终耗散能对频率和温度变化不敏感,趋于稳定。     

回转叶片式磁流变液减振器的研究

磁流变液是一种新型智能材料,在外加磁场作用下,液体黏度发生很大的变化。将磁流变液材料应用于车辆减振器上,通过理论及试验分析,这种叶片式磁流变液减振器提供的阻尼力可完全替代被动式叶片减振器,并具有更优良的控制性和适应性。磁流变液减振器是一种基于工作液可控特性的新型可控减振器,以磁流变液作为减振器的工作液,并在减振器中设计有电磁线圈,电磁线圈产生的磁场作用于减振器的工作液,通过控制电磁线圈电流的大小来改变磁流变液的黏度,实现阻尼可调的目的。     

考虑阀片大挠曲变形的减振器建模与参数辨识

为建立减振器参数化数学模型,基于圆薄板大挠曲理论和弹性力学原理,推导出了阀片大挠曲变形与半径的关系式。建立外半径不全相等时环形叠加阀片的力学模型,提出用大挠曲变形解析方法与有限元分析相结合的等效模型求解方式推导出该环形叠加阀片挠曲变形的解析式。根据活塞阀系叠加阀片与复原弹簧同时变形的串联原理,建立了该双筒式减振器在复原与压缩行程中阻尼特性的数学模型。采用NSGA-Ⅱ算法对模型中难以测量的参数进行辨识,辨识后的减振器外特性仿真结果与试验数据基本吻合,说明所建立的参数化模型比较可靠,对减振器的性能调试具有指导意义。     

ZJSC10型减震器双激振耐久试验机的研制

本文讨论了ZJSC10型减震器双激振耐久试验机的原理、结构组成及功能特点。     

带缓冲簧的汽车减振器外特性及其敏感度分析

基于带缓冲簧的汽车减振器的结构和工作原理,应用流体力学和弹性力学的理论,推导出了受均布载荷作用的环形薄板阀片的挠曲变形解析式,建立了该减振器在复原和压缩工况下阻尼特性的数学模型。在MATLAB环境下对模型进行了模拟仿真,并与实测的减振器的外特性进行了比较分析,仿真与实测结果的一致证明了数学模型正确可靠。同时用该模型分析了减振器活塞杆直径、内部气压、油液温度及摩擦力等因素对其外特性的影响规律及敏感程度,得出的结论可以为减振器的设计和性能预测提供参考。     

新型双腔油气式磁流变减震器阻尼特性分析与仿真

针对双腔油气式减震器无法根据外部环境激励的改变而调节自身阻尼特性变化的问题,基于磁流变原理,设计了一种适用于飞机起落架系统的双腔油气式磁流变减震器。为提升该减震器的减震性能,增加可控阻尼力初始值及其变化范围;在现行双腔油气式减震器的基础上优化了内部结构参数;采用孔缝结合的方式对双腔油气式磁流变减震器阻尼通道进行了重新设计;依据阻尼通道形式完善了磁路设计与优化;利用有限元方法分析了内部磁场特性;并对比分析了不同阻尼通道形式下的最大输出阻尼力与可控阻尼范围。结果表明：优化后的节流通道处磁感应强度分布更为均匀,孔缝结合的阻尼通道形式实现了较大初始阻尼力的输出,增加了可变阻尼力调节范围。     

汽车减振器性能检测系统的研究

减振器是汽车的一个重要零部件，其性能的优、劣直接关系到轿车的平衡性和舒适性，为了自动、快速地检验减振器的性能，我们自行研制开发了汽车减振器性能检测系统。试验台通过在恒温工况下检测流过减振器活塞油液的流量和压力之间的关系，通过计算机分析处理来检测减振器的性能。本文首先介绍了检测系统的总体结构及工作原理，然后详细介绍了试验台控制系统；系统采用上位计算机和PLC组成的两级控制系统，有较高的可靠性及控制精度。本系统现在上海汇众公司投入使用．各项性能指标良好。     

基于Modelica的液压减震装置的建模与仿真

基于Modelica在液压管路系统建模中已获得了成功的应用。液压减震器是液压管路系统中的重要零部件,它的使用对减少液压系统中的振动、冲击和噪声等具有重要的作用。本文通过对两种常用的液压减震器——动压反馈装置和消音器进行工作原理分析,并利用Modelica建立仿真模型,最后给出实例验证了该方法的有效性。     

液压筒式减振器密封圈与气体反弹研究

对减振器油液物理特性进行分析,给出了出现气体反弹减振器使用前、后油液理化特性数值。对油液气穴产生的原因进行了研究,提出了采用多处节流,避免出现局部节流压力过大,使油液出现气穴的措施;对油液层流和紊流运动进行分析,建立了减振器临界速度的概念;对活塞杆摩擦力进行了分析,建立摩擦力解析计算式,提出了采用摩擦因数小的导向器来减小减振器摩擦力的措施;对减振器油封的结构以及吞入空气的机制进行了探讨,提出了增大油封厚度和弹簧卡环弹性,避免前、后唇气室的空气进入减振器缸筒的改进措施。     

汽车磁流变减振器设计原理与实验测试

根据磁流变体的滨汉塑性模型描述，提出了混合工作模式的汽车磁流变减振器的设计原理，按照长安微型汽车的技术和磁流变体的性能设计和制作了微型汽车磁流变减振器，并根据长安微型汽车前悬架减振器的技术条件对此进行了实验测试。实验结果表明，提出的设计原理是可行的，对设计特殊阻尼特性的磁流变减振器有一定的指导意义。     

基于ADAMS的JB30/15冲击试验机运动仿真

根据UG三维造型软件建立JB30/15冲击试验机的实体模型,利用设备现行参数,计算出JB30/15冲击试验机摆锤冲断试件前﹑后的运动轨迹,并借助ADAMS多体运动学仿真软件对其进行了运动学仿真。     

转向节疲劳性能与减振器阻尼关系研究

为探明减振器阻尼系数对转向节疲劳寿命的影响规律,以某紧凑型SUV为研究对象,通过对转向节模态分析与测试,建立其柔性体模型与疲劳仿真分析模型;以实车参数建立了整车刚柔耦合多体动力学模型,并以试验场强化路实车采集的轮心六分力和转向节监测点应变信号为基础,应用虚拟迭代法仿真获取了转向节载荷-时间历程(模态位移);应用模态应力恢复法运算分析了减振器在不同阻尼系数条件下转向节的疲劳寿命,探讨了二者的相互关系。研究表明,在兼顾整车舒适性与安全性的阻尼系数范围内,随减振器阻尼系数增大,转向节疲劳寿命先增后减,即影响其疲劳寿命的主要区域损伤面积先减后增,而影响转向节疲劳寿命的次要区域损伤面积始终随着减振器阻尼系数的增大而增大。