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。     

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。     

Study on the Availability Opening Size of Throttle and Affection to the Velocity Characteristic of Shock Absorber

Based on the solution of the governing differential equation for deformation of throttle slice while satisfying required boundary conditions, the coefficient (Gr) and an analytical formula for computing the deformation of throttle slice is presented through equivalency transformation, which is a concise, accurate and practical method for throttle slice design and characteristic analysis. Researched the deformation at any radius, compared with ANSYS FEA software by the simulation analysis, the availability opening size of throttle that was defined by the deformation at the valve mouth radius is studied. The affection of valve mouth radius to the damper characteristic is analyzed. Tests are made for the damper characteristic, compared with simulation results, it is shown that Gr method is an accurate computation method for computing the deformation of throttle slice at valve mouth radius, suitible to use in the damper design, analysis, and verification. The deformation at mouth radius could not be replaced with the outside radius.     

8×8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8×8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.     

双筒式油气弹簧刚度特性解析计算与仿真分析

提出了油气弹簧刚度特性解析计算的一种研究方法。给出双筒式油气弹簧的结构简图,针对其结构特点,运用范德瓦尔实际气体状态方程推导弹簧的气室压力,同时创建了计算密闭容器内气体质量的求解方程式,并开展垂直刚度的解析计算,揭示了气体弹簧刚度非线性的特点。对试制样件进行弹性特性试验,与系统弹性力方程解析解对比验证了研究方法的正确性,同时开展了相关参数对油气弹簧刚度特性影响规律的研究,所得结论为气体弹簧的设计提供了参考。     

履带车辆悬挂系统现状及趋势

为清晰了解履带车辆悬挂系统现状,立足于现有文献,分析了国内外在被动悬挂、半主动悬挂、主动悬挂及以惯容-弹簧-阻尼(ISD)悬挂和扭杆油气复合悬挂为代表的新型悬挂领域的研究及应用现状,重点分析了油气悬挂及新型悬挂的相关研究情况.研究表明:在履带车辆悬挂系统的理论及工程应用上,建议积极研究开发能够工程应用的主动、半主动悬挂,积极研究新型悬挂,提高悬挂可靠性,注重在基础理论研究、材料与工艺改善等方面的投入.     

油气弹簧节流阀片设计与研究

对油气弹簧节流阀片厚度和节流缝隙设计进行了深入研究，对如何根据阻尼比设计油气弹簧的阻尼系数，如何根据阻尼力系数设计油气弹簧开阀阻尼力和开阀压差，如何由开阀压力差设计油气弹簧节流阀片厚度进行了研究。给出了节流阀片弯曲变形力学模型，并且提出了设计的阀片厚度弯曲变形系数法。对节流缝隙设计进行了研究，对所设计的油气弹簧阻尼特性进行了仿真分析，最后对油气弹簧进行了室内阻力特性试验。     

基于阻尼阀参数的油气弹簧示功特性分析

针对带有环形阀片阻尼阀结构的油气弹簧开展了力学特性研究,利用叠加阀片的拆分原则推导了阀片组等效厚度关系式以及动态缝隙宽度表达式.运用流体力学和气体状态方程建模分析了油气弹簧的阻尼和弹性特性,对系统总输出力随位移的变化关系进行了仿真计算,并与台架试验数据相比较,验证了建模过程的正确性,而后研究了不同阻尼阀参数对油气弹簧示功特性的影响规律,得出了随着阻尼阀参数的改变油气弹簧示功特性曲线的变化趋势,为产品满足不同型号车辆的性能要求提供了参考.     

基于随机激励的油气悬挂温升现象研究

对减振装置工作时普遍存在的温升现象,运用热学理论开展系统研究。建立油气弹簧和悬挂的热学物理模型,运用三角级数法推导路面时域随机激励和油气弹簧瞬时速度方程式,根据空气绕流缸体的特点给出相关对流换热系数表达式。通过能量守恒原理和实际气体状态方程创建油气悬挂强迫对流时的热学数学模型,编程分析车体安装参数、路面等级以及空气流速度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。     

油气弹簧阻尼阀疲劳失效成因分析与试验研究

针对自主研发的油气弹簧在跑车试验时节流阀片受冲击失效的现象,运用水击理论对其成因展开分析研究,建立阻尼阀物理模型,给出线性关闭状态下阀门开度随时间变化的方程,通过解偏微分方程的特征线法,创建阻尼阀非瞬时启闭水击数学模型;编程分析节流阀片处常通孔结构参数对阻尼阀所受瞬态冲击的影响规律,得出增大常通孔面积可减小阀门所受冲击的结论,同时开展阻力特性试验。得出的结论可以作为阻尼阀的设计参考,避免阀片断裂的再次发生。