可控参数对连通式油气悬架性能影响

基于建立连通式油气悬架试验台研究了各工况下参数对油气悬架性能的影响,并建立了相应试验台的数学模型和仿真模型,将仿真数据与实验数据进行对比并修正仿真参数.仿真过程中对影响连通式油气悬架的各参数以实验数据为目标进行了灵敏度分析和优化.通过分析发现影响阻尼孔两端压力值大小的参数为蓄能器初始压力与蓄能器充气压力,影响阻尼孔两端压力差与相位的参数为左右两侧单向阀开启压力.     

全地面起重机连通式油气悬架平顺性研究

基于全地面起重机连通式油气悬架单桥四自由度车辆模型,建立ADAMS单桥动力学模型、AMESim液压系统模型以及MATLAB/Simulink的C级路面谱模型,以AMESim作为主控程序进行联合仿真,分析蓄能器初始充气压力、蓄能器容积及悬架油缸中阻尼孔径等参数对车辆平顺性的影响规律。分析结果得出:在一定范围内,随着蓄能器的总容积和悬架油缸阻尼孔径的增大,车身的加权加速度均方根值变小,即油气悬架的平顺性变好,随着蓄能器的初始充气压力的增大,车身的加权加速度均方根值先变小后变大,即油气悬架的平顺性先变好后变差。     

双缸连通式油气悬架阻尼孔压力特性分析

阻尼孔压力分布对连通式油气悬架消除不平路面对车架的过大载荷和实现较好的侧倾特性有重要的意义。根据双缸连通式油气悬架的结构特点和性能特征,搭建其数学模型和物理模型,并基于此双油缸连通式油气悬架的试验平台和AMESim仿真模型。利用仿真模型、建立试验模型,改变其中主要参数如阻尼孔的直径、缸内气体压力、工作频率、相位差、油缸工作受力,会影响阻尼孔油压。结果表明阻尼孔直径和相位差对阻尼孔两端压差具有较大影响,在一定范围内可以增大两端压差;同时通过分析油缸输出力的变化趋势,验证数学模型、物理模型和仿真模型的可靠性,为进一步研究提供参考。     

基于平顺性的同侧耦连油气悬架系统参数研究

为研究同侧耦连油气悬架系统参数对车辆行驶平顺性的影响,针对某60 t矿用铰接式自卸车,运用SIMPACK建立整车动力学模型,运用AMESim建立全液压悬架模型,并以Simulink为平台进行了联合仿真试验,分析同侧耦连油气悬架系统的初始充气压力和连通管路直径对自卸车车身质心加速度和车辆总加权加速度均方根值等指标的影响规律。仿真结果表明:在研究范围内该悬架系统的初始充气压力越小、连通管路直径越大,自卸车的行驶平顺性越好。     

单缸油气悬架阻尼孔压力特性建模分析

油气悬架阻尼孔的工作和结构参数对其压力特性有重要影响。根据其结构特点和工作原理,建立单缸油气悬挂试验台数学模型,采用AMESim搭建试验台单缸系统的仿真模型。对比分析初始条件阻尼孔尺寸、蓄能器充气压力、激励频率等对阻尼孔压力的影响;并对比了不同的阻尼孔直径,不同的充气压力和激励频率下油气悬架数学模型和仿真模型的结果。对数学模型和仿真模型中气体多变指数和阻尼孔流量系数进行修正,对比分析修正后阻尼孔压力和悬架的输出特性。结果表明:气体多变指数和阻尼孔流量系数均会对阻尼空压力产生较大影响;气体多变指数会随着激励频率的升高依线性规律增加;阻尼孔流量系数取值应偏大;试验结果验证了仿真模型的准确性,为进一步研究提供理论和模型参考。     

重型多轴车辆互连油气悬架特性分析

以重型多轴车辆互连悬架系统为研究对象,建立了四轴互连油气悬架液压系统数学模型。模型中考虑了管路沿程压力损失、局部压力损失和油缸活塞杆运动摩擦力的影响,并进行仿真分析,通过台架试验验证了模型的正确性。基于互连油气悬架液压系统数学模型,对比分析了垂向和侧倾工况下互连悬架和独立悬架的刚度和阻尼特性,以及对互连悬架阻尼特性进行参数化分析。结果表明：在垂向工况下,互连悬架蓄能器内气体体积变化量相当于各活塞杆进出油缸的体积,与独立悬架蓄能器内气体体积变化量相等,因此互连悬架与独立悬架刚度特性相同,但其阻尼力大于独立悬架;侧倾工况下,互连悬架在增加侧倾刚度的同时也明显增大了阻尼力。两种工况下,独立悬架阻尼特性不变,互连悬架阻尼力随单向阀直径增大、阻尼阀直径增大、油管直径增大、油缸内径减小和活塞杆直径增大而减小。     

半主动连通式油气悬架精确反馈线性化控制

利用微分几何法将连通式油气悬架非线性系统模型精确线性化,建立了半主动连通式油气悬架精确反馈线性化控制系统,利用AMESim和MATLAB/Simulink对半主动连通式油气悬架进行了联合仿真。仿真结果表明,半主动连通式油气悬架与被动悬架相比,较好地改善了上车的振动性能,缩短了连通式油气悬架在受冲击作用时的稳定时间,减小了悬架上车的瞬时冲击的最大值,提高了悬架的减振能力和抗侧倾能力。半主动连通式油气悬架改善了悬架动挠度,使悬架动挠度过渡平缓,降低了瞬时波动强度。     

温度对连通式油气悬架特性的影响

为研究温度对连通式油气悬架特性的影响，基于其工作原理建立连通式油气悬架刚度、阻尼力的数学模型与车辆动力学模型，并在Simulink中搭建车辆整车仿真模型。在三种不同的温度下对连通式油气悬架进行特性试验，结合仿真与试验数据，结果显示：连通式油气悬架在20℃与40℃时的阻尼特性基本不变，当温度达到60℃时，悬架的阻尼特性降低，且油气悬架的仿真与试验误差增大，但曲线变化趋势相同。连通式油气悬架刚度不仅与活塞杆位移有关，并且随着温度的升高而增加，温度越高，刚度增大越快。     

矿用汽车前悬架瞬态和稳态侧倾特性分析

侧倾特性是影响车辆平稳运行和安全行驶的重要因素,采用理论分析、仿真模拟和试验验证相结合的方法研究某款矿用自卸车前悬架的瞬态和稳态侧倾特性。结合油气悬架理论模型和台架试验分析结果,获得单气室油气悬架的非线性刚度和阻尼特性,分析悬挂缸的主要结构参数和工作参数变化对其输出特性所产生的影响;采用图解法确定独立前悬架侧倾中心的位置。建立矿用汽车独立式前悬架的数学模型和侧倾运动动态仿真模型,对前悬架的侧倾运动特性进行分析。通过仿真模型讨论油气悬架系统的阻尼孔面积、单向阀过流面积、初始充气量对质心侧倾性能的影响。采用正交试验的方法研究前悬架的稳态侧倾特性,最后通过灵敏度获得对悬架侧倾特性最敏感的变量。结果表明:油气悬架在抗侧倾能力上明显要优于其他类型的悬架     

铰接式自卸车操纵稳定性影响因素分析

铰接式自卸车前后车体属于非刚性连接,高速行驶时容易出现"蛇形"失稳现象,需要对对铰接式车辆直线行驶稳定性进行分析。根据铰接式自卸车结构特点,根据运动学和动力学分析,搭建其数学模型及整车拓扑结构。在此基础上,基于ADAMS搭建整车多体动力学虚拟样机,生成基于正弦波叠加法的三维随机路面谱;基于AEMSim搭建转向系统和油气悬架系统液压模型;基于Simulink设计频率加权函数滤波器。通过ADAMS/AMESim/Simulink三者联合,对整车操纵稳定性进行分析。对整车进行稳态回转试验和转向盘角阶跃输入试验模拟分析;分析后车体质心位置变化、悬挂缸参数、连通油气悬架对稳定性影响。可知,整车具有明显的不足转向特性;后车体质心位置变化在低速时对横摆角速度和侧向加速度影响不大,但随车速变化影响显著;蓄能器预充气压力、蓄能器体积或两者的匹配对稳定性影响最大;连通式油气悬架结构形式有利于提升整车操纵稳定性。     

利用MATLAB/Simulink的油气悬架输出力分析

结合某型非公路作业车辆的振动特性设计了一种阻尼可调的油气悬架结构,在分析其工作原理的基础上,建立了油气悬架的输出力数学模型,利用MATLAB/Simulink软件对油气悬架输出力-位移特性和输出力-速度特性进行了仿真研究。通过改变油气悬架的自身结构参数(氮气室内气体的初始工作参数、活塞阻尼孔参数及可调节流阀过流直径等)和位移激励参数(幅值和频率),得到各参数对输出力的影响规律。研究结果表明:氮气室初始充气压力不影响油气悬架输出力-位移特性和输出力-速度特性曲线的形状,而活塞阻尼孔直径与个数、可调节流阀过流直径、外部位移激励的幅值与频率等参数对悬架输出力有较大影响,尤其对复原行程影响显著。     

基于不同位置阻尼组件的连通式油气悬架振动性能

针对不同位置的阻尼组件,基于连通式油气悬架,建立了考虑各元件非线性和路面输入相关性的单桥四自由度车辆振动模型。研究悬架参数对行驶平顺性的影响,结果表明,对于阻尼组件上置悬架的平顺性,蓄能器的初始充气压力和体积、阻尼孔径和油管内径均是重要影响因素,单向阀过流截面积和油管长度影响较小;对阻尼组件下置悬架的平顺性,阻尼孔径和油管内径均是主要影响因素,其他参数影响相对较小。兼顾悬架动挠度、车轮动载及道路友好性,基于遗传算法对悬架参数进行平顺性优化,分别在时域和频域内对比了连通式悬架和独立式悬架的车辆行驶性能,结果表明,相对于阻尼组件下置悬架,阻尼组件上置悬架的行驶性能指标均较好;连通式悬架明显提高了行驶平顺性,但增大了悬架的动挠度和车轮动载。     

同侧耦连油气悬架自卸车通过性仿真研究

为研究同侧耦连油气悬架系统对车辆通过性能的影响,针对某60t矿用铰接式自卸车,建立了基于Simpack/Simulink/AMESim的整车动力学协同仿真平台。在不同路面激励下进行联合仿真,分析其蓄能器压力、悬架输出力、车身质心加速度和车辆总加权加速度均方根值等指标,并与独立式油气悬架自卸车对比。仿真结果表明,同侧耦连悬架能够良好地降低冲击和衰减振动,有效地改善了车辆的道路通过性能,并在路况较差时改善效果更明显。所做研究为工厂的方案选型设计提供了理论基础。     

铰接式自卸车动态侧倾稳定性仿真研究

针对某装配有油气悬架系统的60t六轮矿用铰接式自卸车,运用Simpack建立了考虑前后车体侧倾的整车10自由度动力学模型,并与Simulink及AMESim软件进行了整车动力学联合仿真以研究自卸车的动态侧倾稳定性。在考虑油气悬架响应特性的基础上,进行平路和坡道上的稳态回转试验仿真,分析了行车速度、铰接转向角、转向角速度以及坡度角等运动参数对前车侧倾角和侧向加速度的影响规律。仿真结果为工厂的实车试验和铰接式自卸车运输安全的提升提供了理论依据。     

互联式油气悬架系统的建模与仿真研究

以互联式油气悬架系统为研究对象,基于AMESim建立了工程车辆单桥四自由度悬架系统仿真模型,解决了AMESim的机械库元件只能进行一维仿真的问题,分析了单侧车轮受激励下车身位移和侧倾角的变化,同时分析了不同阻尼孔直径对互联式悬架系统车身振动特性的影响。     

高压辊磨机液压系统动态分析

介绍了高压辊磨机液压系统的工作原理,并基于古典控制理论及振动学原理建立了系统的油气减振数学模型;在Matlab/Simulink环境中,对系统进行三组参数的阶跃响应分析。研究表明系统阻尼对系统的动态性能影响很大,阻尼过小将将引起系统超调,且阻尼大小必须依靠调节阻尼阀来实现;蓄能器初始充气压力主要影响动辊位移,初始充气压力增加则动辊位移增加。     

基于响应面法车辆平顺性和操纵稳定性分析

平顺性和操纵稳定性是车辆非常重要的性能指标,悬架系统对这两种性能有着决定性影响。由于平顺性和操纵稳定性对悬架系统的要求是相互矛盾的,单纯对某一项性能进行优化往往会导致另一项性能的降低,因此应对两项性能进行多目标优化。应用响应面法采用拉丁超立方体试验抽样设计,建立车辆ADAMS/AMESim/Simulink联合仿真的响应面近似模型,对模型精度进行检验。以蓄能器预充气压力、蓄能器体积、阻尼孔直径和单向阀流量压降梯度为设计变量,应用基于精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)对近似模型进行整车平顺性和操纵稳定性的多目标优化。分析结果表明:优化后的整车平顺性和操纵稳定性的性能均得到改善,为车辆优化设计提供了一种方便、有效的途径。     

全路面起重机悬挂系统蓄能器动态特性分析

蓄能器是油气悬挂装置的重要组成部分,通过对蓄能器的研究可使起重机悬挂系统获得最佳性能.介绍了油气悬挂系统的结构原理,解释了蓄能器的结构、性能以及工作原理,建立了蓄能器工作过程数学模型,并以该模型为基础进行了特性分析,结果表明激振器位移和速度与蓄能器气体压力密切相关,初始充气压力和体积是影响蓄能器刚度和阻尼的主要因素.     

软路面下矿用自卸车侧倾响应分析与优化

矿用自卸车所处路况多为松软路面,地面与轮胎作用存在变形沉陷,这对整车行驶过程中的侧倾响应有很大影响。建立了弹性轮胎-变形地面相互作用模型,并将轮胎跳动自由度与整车结合,建立了十一自由度非线性整车动力学模型。在MATLAB/Simulink环境下搭建地面-轮胎-车辆耦合系统进行仿真分析,对仿真结果与实验数据进行对比,验证了模型的正确性,同时得出,软路面下侧倾角响应较之硬路面增加1.28°,增幅达23.81%,从而验证了软路面下轮胎沉陷变形对矿用自卸车侧倾有不容忽视的影响。采用遗传算法对油气悬架参数进行联合优化,优化后侧倾值下降了16.7%,明显提高了自卸车侧倾稳定性。     

新型轨道车辆双蓄能器式油气悬架特性研究

为准确描述双蓄能器式油气悬架力学特性,基于流体力学原理,完整建立了某型城市客运车辆双蓄能器式油气悬架的力学模型,仿真得到了该型油气悬架的速度特性与位移特性;详细介绍了不同于一般车辆液压悬架阀片式的实体式阻尼阀;讨论了油气悬架关键参数对其外特性的影响,发现振动速度、蓄能器气压等因素对油气悬架外特性影响较大。双蓄能器式油气悬架是一类集变刚度特性与非线性阻尼力的气、液耦合体,适合载重量变化较大的城市客运车辆,有利于改善车辆平顺性。