8X8轮式车辆半主动油气悬挂振动测试研究

针对自主研发的某型8X8轮式车辆半主动油气悬挂,首次开展了以实地跑车试验为基础的振动测试分析,给出了阻尼可调油气弹簧的结构简图以及半主动悬挂的控制原理,通过试验和曲线拟合的方式得出了电磁阀在不同电流下的流量系数。分别在起伏路和高速公路两种典型路况下,对车身不同位置的垂直振动加速度进行测试,验证了在实现阻尼实时调节的前提下,各测点加速度均方根值较被动式悬挂均得到了有效抑制,从而显著提高了车辆的整体行驶性能,所取得的第一手试验数据为国内在半主动悬挂方面的工程设计提供了参考。     

油气弹簧主活塞斯特封泄漏流量计算与仿真研究

针对油气弹簧主活塞斯特封宽温域条件下的工作稳定性问题,基于材料力学及流体动力学分析与计算,建立了流体动密封数学模型,推导出了斯特封泄漏流量的理论计算公式;运用有限元模型获取密封间隙处的油膜压力数据,研究了工作温度、往复运动速度、预压缩率及沟槽尺寸对斯特封泄漏流量的影响规律。结果表明：同等工况下,往复运动速度增加、预压缩率减小、沟槽宽度或深度增大都会增加斯特封的泄漏流量;在材料许用温域范围内,随着工作温度的升高,斯特封的泄漏流量增加。     

减振器节流阀片对阀门水击力的影响研究

针对车用减振器受地面瞬态冲击阀门容易失效的特点,提出了研究阻尼阀水击压强的重要性.建立了带有环形节流阀片的阻尼阀物理模型.通过有限元软件对节流阀片受瞬态冲击的变形时间进行了研究,得出了节流阀片受冲击的最大变形时间只与结构参数和材料特性相关,并随阀片厚度增加而减小的结论.与水击理论相结合,推导了阻尼阀水击的初始和边界条件,创建了阻尼阀水击数学模型.运用节流阀片等效厚度法则,编程分析了叠加节流阀片对水击力的影响规律,得出了在等效厚度相同的情况下,随着叠加阀片物理厚度的增加水击压强增大的结论,可以作为阻尼阀的设计参考.     

基于强迫对流的油气弹簧热力学模型研究

针对自主研发的油气弹簧工作时油液温度对密封件可靠性的影响,提出了研究减振装置温升的重要性。建立了油气弹簧强迫对流情况下的热力学物理模型。给出了各表面相关对流换热系数表达式,以及综合热量传递方程。分别以油液和氮气为研究对象列写了单位时间外力所做的功和内能变化率。通过能量守恒原理和实际气体状态方程创建了油气弹簧强迫对流热力学数学模型。编程分析了外界环境和激励对油液温升的影响规律,得出的结论可以作为油气弹簧的设计参考。     

环形阀片局部加载变形研究

提出了减振装置环形节流阀片受局部均载作用时挠曲变形量的一种研究方法,根据节流阀片物理模型以及薄板力学的相关理论,推导了阀片受局部均载作用时挠曲变形量的解析式,并整理得出了便于理论分析和工程应用的表达形式.与有限元计算结果对比验证了公式以及推导过程的正确性,研究了不同载荷、载荷作用半径以及节流阀片相关结构参数和材料特性对其任意半径处变形量的影响规律,得出的解析式和结论为减振装置阻尼阀的精确设计提供了依据.     

高机动履带车辆行驶系统中的5个科学技术问题

行驶系统对坦克装甲车辆的性能尤其是机动性有特别重要的影响,然而由于工作环境复杂且恶劣,使行驶系统技术成为制约坦克装甲车辆性能提高的“瓶颈”。论述了高机动履带车辆行驶系统中基于机电相似系统的振动衰减网络设计、复杂系统非线性振动动力学、能量耗散、地面力学和非线性振动控制等5个科学技术问题的概念内涵、研究目标、研究内容和前人的研究成果,期望引起各方面的关注,并深入开展基础理论层面上的研究和工程技术层面上的协同攻关。行驶系统对坦克装甲车辆的性能尤其是机动性有特别重要的影响,然而由于工作环境复杂且恶劣,使行驶系统技术成为制约坦克装甲车辆性能提高的“瓶颈”。论述了高机动履带车辆行驶系统中基于机电相似系统的振动衰减网络设计、复杂系统非线性振动动力学、能量耗散、地面力学和非线性振动控制等5个科学技术问题的概念内涵、研究目标、研究内容和前人的研究成果,期望引起各方面的关注,并深入开展基础理论层面上的研究和工程技术层面上的协同攻关。     

油气弹簧环形节流阀片大挠曲变形分析与试验

提出了一种研究油气弹簧环形阀片大挠曲变形的方法。分析了通过钱式摄动法推导出解析式的误差,运用最小二乘原理重新拟合了解析式中的摄动参数,并与有限元数值解对比验证了其精确度。提出了环形缝隙节流的一种研究方法,运用边界层理论推导了紊流状态下缝隙的流量表达式。根据自主研发的油气弹簧的结构形式,通过上述推导公式以及实际气体状态方程建立了单气室油气弹簧的数学模型。仿真分析了系统弹性力与总输出力随位移的变化关系,将其与试验数据相比较验证了数学模型的正确性,为油气弹簧的设计提供了参考。     

双筒式减振器热力学模型

车用减振装置中双筒式减振器应用较为普遍,但其散热效果并不理想,油液的温升对密封件的影响很大,是困扰减振器可靠性设计的关键性问题。针对这种情况,建立了双筒式减振器的物理模型,分析了油液的生热机理,推导了相关传热系数和热传导方程,并考虑了辐射换热量,求解了综合热量传递表达式。通过能量守恒定律创建了双筒式液压减振器的热力学数学模型。编程分析了缸体结构尺寸和热辐射发射率对油液温升的影响规律,得出的结论可以为减振器的设计提供参考。     

论路面不平度的研究背景和进展

提出了研究路面不平度的意义及其必要性。从整车平顺性的角度分析了该领域的研究背景;分别从道路工程和车辆工程两个领域归纳总结了国内外的研究阶段和发展现状。最后指出虽然汽车业近些年来迅猛发展,但在路面辨识方面的系统研究还很匮乏,急需开展相关工作,为车辆的研发和设计奠定坚实的基础。     

基于灰狼算法的矿用自卸车油气悬架半主动控制

为解决矿用自卸车乘坐舒适性与道路友好性相矛盾的问题,提出了一种可控阻尼阀式半主动油气悬架系统。搭建了包含摩擦力的油气弹簧AMESim物理模型,建立了可控阻尼阀的多项式力学模型;设计了一种以可控阻尼阀驱动电压为半主动控制对象的改进天棚控制策略,并基于灰狼优化算法对改进天棚策略关键控制参数进行优化。联合仿真结果表明：D级随机路面下,半主动油气悬架的车身加速度相比被动悬架减小了11.4%,而轮胎动载荷仅增加了1.1%,相比传统天棚控制策略,更好地兼顾了矿用自卸车的乘坐舒适性和道路友好性。硬件在环试验结果也验证了该控制策略的有效性和可行性。