基于D最优响应面设计方法的带附加气室空气弹簧动力学特性拟合研究

由于带附加气室空气弹簧的影响因素和动态特性参数之间的非线性映射关系难以描述,提出建立响应面方法替代复杂的空气弹簧动态特性方程用于空气弹簧特性的研究。首先用两个非线性特性显著的算例验证了D最优方法建立响应面的有效性,然后根据响应面设计空气弹簧动态特性实验,基于实验结果用高阶多项式进行回归拟合建立高精度响应面,最后根据设计响应面研究了主要因素附加气室容积和节流孔直径对空气弹簧动态特性参数动刚度和阻尼的影响。

带附加气室空气弹簧悬架动力学特性分析

基于气体热力学和气体动力学,推导了带附加气室空气弹簧垂向刚度表达式,建立了节流孔质量流率数学模型,并在AMESim平台下建立了带附加气室空气弹簧悬架的1/4仿真模型,分析了节流孔横截面积和附加气室容积对带附加气室空气弹簧悬架动力学特性的影响。研究结果表明:节流孔横截面积是影响带附加气室空气弹簧悬架阻尼特性的关键因素,随着节流孔横截面积的增大,带附加气室空气弹簧悬架阻尼特性呈现先增大后减小的趋势;增加附加气室可以减小带附加气室空气弹簧悬架系统刚度,增大附加气室容积可以降低带附加气室空气弹簧悬架系统的自振频率,有利于改善带附加气室空气弹簧悬架系统的隔震性能。

连接管路管径对空气弹簧动刚度特性的影响

对于带有附加气室的空气弹簧,主、附气室间连接管路的管径对弹簧刚度特性影响较大。用数值方法对管路内部气体流动进行模拟计算,采用FLUNET软件中模拟分析管路内部的三维流场,研究管径对管路内部流场和弹簧刚度特性的影响。同时,建立带附加气室空气弹簧特性试验系统,测试主附气室间连接管路不同管径时空气弹簧的动刚度特性。试验和模拟的结果表明,随着连接管路管径的增大,主附气室间气体交换量大,管路内部流场较稳定,弹簧动刚度减小。

驾驶员座椅半主动空气悬架系统振动特性实验研究

构建了座椅半主动悬架振动特性测试实验系统,将带附加气室的空气弹簧、比例流量阀及磁流变减振器同时应用于座椅悬架,通过控制比例流量阀输入电压和磁流变减振器输入电流调节座椅悬架系统的刚度和阻尼,对不同参变量下座椅悬架系统的振动特性进行了实验研究。研究结果表明,在共振区,比例阀输入电压和磁流变输入电流的变化对系统位移传递率和加速度均方根值影响较大,而在低频振动区和隔振区影响较小;比例阀电压的增大可以降低系统的共振频率,磁流变电流的增大可以减小系统在共振区的位移传递率和加速度均方根值。