商用车膜式空气弹簧静刚度的有限元分析

以商用车底盘用膜式空气弹簧(简称膜式空气弹簧)为研究对象,对其静刚度进行有限元分析,并与试验结果进行对比。结果表明:采用流体腔法表征气囊内腔气体压力更符合膜式空气弹簧的实际工作过程;采用膜单元法和嵌入单元法对膜式空气弹簧气囊囊皮进行建模,对其静刚度曲线的整体趋势影响很小,但在大行程工况下静刚度存在差异;为了更好地反映气囊囊皮结构对膜式空气弹簧静刚度的影响,推荐采用流体腔法和嵌入单元法进行膜式空气弹簧静刚度仿真。

基于活塞形状改变的空气弹簧特性仿真研究

研究汽车装用空气弹簧刚度优化问题,活塞形状对膜式空气弹簧刚度特性的影响较大。为了提高整车的平顺性能,建立空气弹簧简化模型,得到圆台和倒圆台活塞形状下空气弹簧的有效承载半径影响因素。利用ABAQUS软件建立安装圆柱、圆台和倒圆台活塞的空气弹簧有限元模型进行,研究了不同圆台角下圆台活塞空气弹簧的刚度特性。仿真结果表明,在一定范围内,圆台角度越大,空气弹簧刚度也越大,证明与理论分析吻合,并对空气弹簧的设计和匹配具有一定的指导意义。

基于变帘线参数的商用车膜式空气弹簧刚度特性研究

运用非线性有限元分析软件Abaqus建立膜式空气弹簧有限元模型,对其刚度特性进行仿真模拟分析,讨论帘线角、帘布层间距、帘布层数和帘线密度等橡胶气囊帘线参数对空气弹簧垂直和横向刚度特性的影响。结果表明,膜式空气弹簧刚度随着帘线角和帘布层数增大、帘布层间距减小而提高,而帘线密度的影响很小。有限元分析结果与试验数据之间的误差不超过5%,证明该模型是有效的。

基于活塞形状的空气弹簧动特性分析与参数优化

考虑活塞圆弧过渡,采用曲面积分按活塞设计形状分阶段推导空气弹簧动特性精确模型,分析了活塞主要设计参数对空气弹簧动特性的影响规律,并进行了试验设计(DOE)灵敏度分析和参数优化。结果表明,该建模方法能较准确地预测空气弹簧动特性,为汽车用空气弹簧刚度设计匹配提供了一种较为经济实用的预估方法;基于空气弹簧活塞结构参数优化可以使空气弹簧在正常工作压力、推荐工作高度范围内工作的同时兼顾车辆自身的舒适性和空气弹簧的综合使用性能,具有一定的经济价值。

空气弹簧橡胶气囊外层胶配方优化设计

对空气弹簧橡胶气囊外层胶配方进行优化设计。优化配方为:CR 70,NR 30,炭黑N550 50,氧化镁/氧化锌9.3,硬脂酸0.8,均匀树脂5,防老剂OD/A/DAPD 9,增塑剂DOS 10,硫黄/HVA-2/秋兰姆类促进剂/次磺酰胺类促进剂2.7,其他5.7。优化配方胶料耐老化性能优异,各项性能符合空气弹簧橡胶气囊外层胶的要求,可延长产品的使用寿命。

车用膜式空气弹簧静特性试验研究

以Firestone 1T15M-2膜式空气弹簧为基础,建立了空气弹簧静特性试验测试系统,利用试验的方法获取了空气弹簧的变形量与载荷、变形量与内压、变形量与有效面积的静特性曲线。分析试验结果表明,空气弹簧静刚度随气囊内气压的增大而线性增大;膜式空气弹簧在变形较小时,其刚度基本呈线性当变形量加大,刚度非线性明显。以空气弹簧平衡位置为中心的60mm振动行程范围内,空气弹簧有效面积基本保持不变,当弹簧变形超过此行程,弹簧拉伸阶段,有效面积迅速下降,弹簧压缩阶段,有效面积迅速增大。在同一弹簧高度下,弹簧初始内压的变化对空气弹簧有效面积的影响不大。

应用ABAQUS的膜式空气弹簧弹性特性仿真研究

以某乘用车悬架膜式空气弹簧为研究对象,建立空气弹簧的有限元分析模型。应用有限元分析软件ABAQUS对其垂向静态力学特性进行仿真分析。有限元数值计算结果与空气弹簧的垂向静态力学特性试验结果吻合度较高,证明了有限元数值计算方法的正确性。对膜式空气弹簧结构设计参数进行灵敏度分析,得出的结论是:气囊内压与帘线角是膜式空气弹簧静态力学特性的最敏感参数。

空气弹簧参数对其静态力学性能影响的试验与计算分析

对空气弹簧的几何、橡胶材料、状态及气固耦合等非线性问题进行了理论分析,阐释了在有限元分析中的计算依据。建立空气弹簧的理论及数值分析模型,采用非线性分析软件对其垂向静态力-位移特性进行了计算分析。计算值与试验结果误差小于10%,验证了计算方法的精确性。分析了设计参数——橡胶皮囊压力、帘线角、帘线间距和帘线层数等对空气弹簧承载能力的影响。为空气弹簧弹性静特性力-位移性能的前期概念设计提供参考。

膜式空气弹簧静特性试验研究

以欧美亚橡胶有限公司ET15膜式空气弹簧为研究对象,搭建空气弹簧静特性试验测试系统,设计了空气弹簧静特性实验方案。通过试验得到空气弹簧位移与弹簧出力曲线关系,根据标准中的定义计算弹簧位移与静刚度、弹簧位移与有效面积的曲线关系。试验结果表明:等温等压试验与断开气源试验有很大不同。

膜片弹簧制动气室动态性能测试系统设计

阐述了膜片弹簧制动气室的工作原理及其在汽车气制动过程中的几种典型应用,从而引出双膜片弹簧制动气室的参数测试要求。为此,提出了双膜片弹簧制动气室动态性能测试方法,研究了测试系统的具体实现方案。在实验室实现了整个系统的组装,搭建了控制和测试平台。通过实际测试的实验数据表明,该系统具有较高的可靠性,测试精度高,稳定性好。实测特性曲线不超出理论曲线5%,在特性范围内能保持随动平衡。

膜式空气弹簧在汽车座椅上的应用

对空气弹簧在汽车上的应用进行探讨，提出一种刚度可自动调节的空气弹簧悬架座椅结构。

仪用空气弹簧隔振台固有频率的研究

超精密测量对环境振动要求非常严格,其仪器设备中多安装隔振装置。针对课题组圆度仪中使用的仪用小型空气弹簧隔振台,采用理论方法研究其固有频率。首先简化隔振台振动模型,根据该隔振台中约束式膜式空气弹簧的特定结构及相关理论,建立单个空气弹簧数学计算模型,获得单个空气弹簧刚度特性与其垂向变形量x的关系式,最终求得隔振系统的固有频率;同时利用压电式加速度传感器设计振动测试试验,对采集到的加速度信号进行预处理、积分运算、频谱分析,获得该系统的固有频率,两者对比,误差不超过10%,达到预期研究目标。为理论上研究该隔振平台的隔振性能及其耦合振动情况提供理论基础,也对其他类似结构的空气弹簧刚度特性的计算有一定参考意义。

气囊帘线参数对自由膜式空气弹簧静态性能影响程度的研究

先用单因子试验研究气囊帘线材质、帘线角度和帘线膨胀比对自由膜式空气弹簧静态性能(水平静态刚度、垂向静态刚度和载荷内压)的影响,再用正交试验法分析这3个因子对空气弹簧静态性能的影响程度。结果表明,气囊帘线材质、帘线角度和帘线膨胀比对空气弹簧静态性能均有不同程度的影响,其中帘线材质对空气弹簧载荷内压的影响程度最大,帘线角度对空气弹簧垂向静态刚度的影响程度最大,帘线膨胀比对空气弹簧水平静态刚度的影响程度最大。

舰用膜式气囊隔振器刚度特性计算方法

针对现有膜式气囊隔振器的刚度特性计算仅考虑囊内气压和几何形状而忽略囊体材料性质,导致舰用膜式气囊隔振器刚度特性设计精度偏低的问题,基于弹性薄壳理论,提出一种舰用膜式气囊隔振器刚度特性的计算方法,推导出包含间隙系数的承载力及刚度特性表达式;通过试验确定某型舰用膜式气囊间隙系数经验值,给出间隙系数经验表达式;计算囊体结构特性参数,分析囊体材料特性对于现有理论模型中刚度特性计算误差的影响,试验表明,针对舰用膜式气囊隔振器,修正后的理论模型能将刚度特性计算误差从30%左右降低至10%以内。

大气室膜式空气弹簧关键特性研究

针对大气室膜式空气弹簧,采用ABAQUS非线性工具建立分析模型。基于大气室膜式空气弹簧在固定位移与承载的特性曲线,改进大气室膜式空气弹簧的Rebar层参数,研究其在不同帘线角度、不同间距和不同帘线层数的特性变化规律。分析计算大气室膜式空气弹簧在不同的帘线角、帘线间距和帘线层数均影响其静态的变化,为车辆在满足使用性能的前提下选择对应的参数提供借鉴。