温度对油气弹簧工作特性影响的研究

针对油气弹簧因长时间工作温度升高影响油气弹簧工作特性的问题,考虑了密封摩擦,基于热力学理论和流体力学理论,建立出油气弹簧的数学模型,在Simulink中进行数学模型仿真。使用AMESim流体仿真软件进行虚拟模型仿真。在不同工作温度下对油气弹簧进行了台架试验,得到不同温度下的油气弹簧工作特性曲线。将仿真结果和试验结果进行了对比,验证了油气弹簧数学模型和AMESim虚拟模型的正确性。把不同温度下的试验结果进行对比,研究了温度升高对油气弹簧刚度特性和阻尼特性的影响。结果表明随温升高,油气弹簧刚度特性变化较大,阻尼特性变化较小。

基于键合图法的履带车油气弹簧阻尼阀特性分析

为优化车辆悬挂的阻尼特性,基于功率键合图法建立油气悬挂阻尼阀阻尼特性的参数化模型。针对阻尼阀压缩行程开阀前、开阀后和复原行程下不同工作模式,分析不同工作状态下阻尼阀的节流形式,结合流体力学知识建立阻尼阀压缩和复原行程的阻尼特性模型。通过模型仿真研究结构参数对阻尼阀特性的影响。设计流量试验台对阻尼阀特性仿真结果进行验证。研究结果表明,基于功率键合图法建立的阻尼阀特性模型可以准确地计算出阻尼阀的特性,减小单向阀芯上通孔2和通孔3的直径可以降低悬挂阻尼阀开阀点速度,调整通孔1和通孔4的直径可以在不影响开阀速度的条件下相应调整阻尼力,通孔6的直径只对复原行程的阻尼力产生影响。

特种车辆油气弹簧减振阀可靠性研究

油气弹簧减振阀为特种车辆悬挂装置中的重要部件,针对其应用中受高频载荷易损问题,提出基于Ansys Fluent的油气弹簧减振阀流固耦合可靠性研究方法。基于该方法建立减振阀中阀芯及阀座固体模型与周围油液流体模型,分析0.6、3.96、7.83 Hz激振频率下的减振阀工作状态,研究其安全系数及寿命。结果表明:减振阀阀座在颈部连接处、正对常通孔处易破坏;阀芯易损部位主要集中于阀杆处。研究结果可为减振阀可靠性分析提供参考,亦可服务于后续减振阀薄弱环节优化设计。

液电式馈能油气弹簧减振器力学特性仿真与研究

基于一种适用于特种车辆的液电式馈能油气弹簧减振器,通过理论分析建立其数学模型和MATLAB/Simulink仿真模型,并分析不同因素对其力学特性的影响规律。首先以流体力学理论和气体状态方程建立减振器粘性阻尼力模型,其次设计一套馈能电机控制电路,结合液压马达工作原理建立减振器电磁阻尼模型,最后分析外界激励频率、液压马达排量和占空比对减振器示功特性的影响。结果显示,减振器阻尼力随外界激励频率的增大而增大,且频率较大时阻尼力趋于过大;阻尼力随液压马达排量的增大而减小,且小排量时对阻尼力影响较大;阻尼力随占空比的增大而增大,但占空比较大时对阻尼力影响较小。

油气弹簧刚度特性研究

随着科技的发展和社会的进步,人们对车辆的要求不仅仅局限于一种简单的交通运输工具,对乘坐舒适性和操纵稳定性有了更高的要求,这也意味着对悬架刚度特性、车身高度调节以及阻尼控制有更严格的要求。液压悬架具备车高可调、刚度非线性、阻尼可控等有优越特性极大满足高端汽车对悬架性能的特殊要求。而油气弹簧是液压悬架最为重要组成部分,油气弹簧刚度则是悬架系统最为重要的参数指标之一。因此,研究油气弹簧刚度的特性具有重要意义。

基于MATLAB的质量-弹簧-阻尼系统3种仿真方法研究

以常见的二阶质量–弹簧–阻尼系统为研究对象,通过分析该系统的物理过程并建立数学模型,首次采用MATLAB软件提供的.m文件、Simulink和Simscape 3种仿真方法完成对应模型的搭建,并在相同物理参数的条件下仿真、分析和比较,验证了针对该系统的MATLAB 3种仿真方法测试结果的一致性,同时介绍了3种方法的各自优势。按照MATLAB软件提供的元件模块化搭建系统,仿真及测试过程简洁、清晰,便于系统集成和拓展,为技术人员使用MATLAB软件在工程仿真与应用中提供了可靠的参考依据。

装甲车用双气室油气弹簧刚度特性分析与研究

以一种装甲车用双气室油气弹簧为研究对象,探究影响其非线性刚度特性的因素。首先运用达朗伯原理建立其非线性刚度特性的理论方程并进行数值求解,然后通过实验验证了模型的合理性;进一步分析其主要工作条件和结构尺寸对刚度特性的影响。结果表明:油气弹簧的刚度特性与输入位移激励是非线性的关系,刚度系数会随着支撑质量、蓄能器初始气体压力、反压腔初始气体压力、主腔室面积的增加而增大,随着蓄能器初始气体体积、反压腔初始气体体积、环形腔面积的增加而减小。

基于Matlab环境下油气弹簧非线性仿真研究

This paper focuses on the characteristics of a certain hydro-pneumatic spring.A non-linear mathematical model of the spring is constructed for the study.simulation results in Matlab environment are obtained,which prove that the stiffness of hydro-pneumatic spring is changeable.On the basis of the proven mathematical model,further analysis is made of the effect of the spring′s physical parameter variation on the system performance.

基于Matlab的油气弹簧特性试验数据处理研究

基于Matlab编制了针对油气弹簧台架试验的数据处理程序,采用四阶多项式分别对压缩及拉伸行程力位移数据进行拟合,得到动静态特性曲线。利用三角函数拟合时间位移数据,通过函数关系得到速度数据,进一步得到油气弹簧阻尼力特性。采用该程序可批量处理台架试验数据,具有较高精度,提高了数据处理分析的效率。

基于Simulink的单气室油气弹簧阻尼特性分析

介绍了一种单气室油气分离式油气弹簧的结构及其工作原理,建立了该油气弹簧阻尼特性数学模型,利用Matlab Simulink软件对该数学模型进行仿真,分析了外界激励参数和油气弹簧结构参数对其阻尼特性的影响。仿真结果表明:该油气弹簧的阻尼特性表现为非线性非对称性,伸张行程阻尼力是压缩行程阻尼力的1.6~1.7倍。外界激励幅值和频率的增大会使油气弹簧阻尼力增大,对速度特性基本没有影响。增大缸筒内径会使阻尼力变大,速度特性曲线变陡;增大阻尼孔直径会使阻尼力减小且速度特性曲线变平缓。

基于RBF神经网络的油气悬架平顺性研究

目的 提高整车的行驶性能,使车辆可以自主调节,以适应各种不同的路面,从而达到良好的缓冲效果。方法 以双气室油气弹簧为研究对象,对其组成和工作原理进行详细分析,推导出油气弹簧的阻尼力和刚度等非线性特性与车身位移的关系。根据RBF神经网络控制原理,设计RBF-PID控制器,依靠神经网络自学习性对PID参数动态整定,使整个车身振动衰减,快速达到稳定状态,并基于Matlab/Simulink平台建立仿真模型,在B级和C级不平路面输入的情况下,重点对轮胎动载荷、车身质心加速度以及油气悬挂动挠度等3项性能进行仿真和分析。结果 同普通PID控制相比,RBF-PID控制下,车身3项性能的RMS分别降低26%、54%、0.1%。结论 RBF-PID控制能够克服环境影响,实现油气弹簧特性的可靠控制,提高了车辆行驶的平顺性以及稳定性。

矿用宽体车互联式油气悬架系统平顺性分析

采用钢板弹簧悬架的矿用宽体车难以获得良好的行驶平顺性,为此,提出了一种刚度阻尼可调的互联式油气悬架系统。首先,阐述了互联式油气悬架系统的工作原理,建立了油气悬架系统的数学模型;其次,运用AMESim软件搭建了互联式油气悬架系统和钢板弹簧悬架的仿真模型,确定了仿真模型中的主要参数;最后,在D级随机路面激励下进行了匀速和加速-制动运行工况的车辆行驶平顺性仿真研究,并对仿真结果进行了分析。研究结果表明:与钢板弹簧悬架相比,匀速和加速-制动的空载工况下,互联式油气悬架系统的车身加速度均方根值分别下降了38.7%和38.8%,车轮动载荷均方根值分别增加了3.1%和0.5%,不影响车轮的接地性,悬架动挠度均方根值分别增加了41.6%和39.7%,悬架撞击限位块的概率小于0.1%,满足设计要求;匀速和加速-制动的满载工况下,互联式油气悬架系统的车身加速度、车轮动载荷、悬架动挠度三项平顺性评价指标均得到改善。该结果证明互联式油气悬架系统可提升车辆的行驶平顺性,为矿用宽体车油气悬架系统设计提供参考。

一种整体式支架搬运车油气弹簧的设计

悬架是车架与车桥的重要连接部件,油气弹簧作为悬架的弹性元件,对悬架的减震性能起到了主要作用,可以缓和、抑制不平路面引起的冲击和振动,保障驾驶员的舒适性和所运输货物的完好。针对某井下重载80 t整体式支架搬运车油气弹簧的设计进行研究,基于该支架搬运车特种作业工况和油气弹簧的工作原理,通过结构设计和性能匹配计算,对油气弹簧的安装结构、行程、刚度、阻尼等参数进行设计分析,进而确定了油气弹簧的各项参数。本模型满足80 t整体式支架搬运车在特殊工况下承载和减振的使用需求。

弹簧耦合摆在复杂情况下的小振动解

求解弹簧耦合摆的简正频率是理论力学中一道非常经典的题目,用分析力学的角度研究该题是一种重要的方法.目前对弹簧摆的研究多针对两单摆间的距离恰好等于弹簧原长;而当距离略大于或小于弹簧原长时,平衡状态下单摆摆线不再处于竖直状态,由于涉及不同的小角度近似,系统动能和势能的表示都变得更为复杂.本文探究了弹簧耦合摆系统的简正频率与系统静止时摆线偏移竖直方向角度的关系,利用MATLAB计算对比了是否使用小角度近似的运动过程,得到了近似解的适用情况.最后,在不考虑小角度的情况下,计算了拍频与弹簧固有频率、单摆固有频率和单摆平衡状态下偏移角度的关系.

汽车油气弹簧非线性数学模型及特性

以某工程车用油气弹簧为研究对象,考虑了油液的可压缩性、刚度的非线性及活塞与液压缸壁之间的动摩擦力等因素的影响,建立了油气弹簧非线性数学模型,并对不同激振频率和幅值的油气弹簧进行仿真分析.仿真曲线与试验数据的比较结果表明,两者基本吻合,从而验证了油气弹簧数学模型是正确的.基于建立的油气弹簧数学模型,分别对油气弹簧的刚度频率特性、不同速度时的阻尼特性以及不同流量时阻尼阀进出口处的压力差进行了仿真分析.

单气室油气弹簧的优化设计研究

讨论了某军用越野车单气室油气弹簧的优化设计。首先建立油气弹簧的单缸数学模型,进而建立油气悬架系统1/2车辆模型的数学模型。然后根据越野车的特点,以车辆的平顺性和轮胎的接地性作为目标函数,以前、后油气弹簧的主要参数包括主活塞直径、阻尼孔水力直径、单向阀水力直径以及平衡位置时副气室和蓄能器内气体体积与压力作为设计变量,结合约束条件,建立了基于1/2车辆模型的油气弹簧优化设计数学模型,并应用粒子群算法进行了求解。结果分析表明,优化设计后的油气悬架系统的综合性能提高了37.33%。

车用可控刚度油气弹簧刚度特性

为适应多变的道路条件,车辆的悬架系统需要刚度可控的弹性元件.对油气弹簧刚度特性数学模型的分析显示,储气室总容积、环境温度等对油气弹簧的刚度特性有明显影响.通过改变连通储气室数目的方法实现对储气室总容积的控制,油气弹簧的刚度特性也因此得到控制.刚度特性分析表明,可控刚度油气弹簧的车辆应用可以改善行驶平顺性和环境温度适应性.

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。

油气弹簧主要参数对悬架系统性能的影响分析

建立了油气悬架系统两自由度1/4车辆模型的数学模型,基于数学模型,应用Matlab6.5/Simulink5.0建立了仿真模型。利用该仿真模型研究了油气弹簧主活塞直径、阻尼孔水力直径、单向阀水力直径以及平衡位置时副气室和蓄能器内气体体积与压力等主要参数的变化对平顺性、悬架动行程和轮胎接地性等悬架系统性能的影响,为油气弹簧主要参数的确定提供了理论依据。研究结果表明,油气弹簧主要参数的确定需要统筹考虑悬架系统的综合性能,在突出主要性能的同时要兼顾到其他性能。

油气弹簧力学特性分析与试验研究

针对叠加阀片的阻尼阀结构,给出了基于等效厚度法则的阀片变形计算方法,推导了缝隙参数与阀片变形量之间的函数关系式。研究了环形缝隙节流的解析计算,运用流体力学速度边界层理论推导了紊流状态下的缝隙流量表达式。联立范德瓦尔实际气体状态方程,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和总输出力随位移的变化关系,与试验数据比较验证了推导过程的正确性。对比研究了相关结构参数对系统输出力的影响规律,为阻尼阀的精确设计提供了参考。