Empirical modeling of nonlinear and hysteresis characteristics of the shock absorber

An empirical hybrid shock absorber model capable of capturing nonlinear and hysteresis characteristics of shock absorbers is built.The nonlinear characteristics are modeled by algebraic function and the hysteresis effects between shock force and shock velocity are modeled by neural network.To develop the empirical hybrid shock absorber model,a Mazda CX-7 front shock absorber is tested by a displacement-controlled hydraulic shock absorber testing machine.The hybrid shock absorber model is built and validated using the experimental shock absorber data.The RMS value for the hybrid shock absorber model is 60.28N at the velocity range from-1.3m/s to 1.3m/s.

基于迟滞回线的航空相机减振器特性研究

橡胶减振器具有优异的阻尼减振功能,且结构简单、可设计性强,在航空相机领域具有重要的研究与应用价值。用高阻尼硅橡胶材料制备航空相机减振器,通过迟滞回线法对其静刚度、动刚度、损耗因子的影响因素进行研究。结果表明:筒式航空相机减振器的静刚度随位移的增加先降后增;动刚度随频率和预压缩量的提高而提高,随动位移的增加而降低;损耗因子随位移的增加先降后增,随频率和预压缩量的增加而增加。当预压缩量一定时航空相机减振器的损耗因子由约为0.2,提高至0.6以上。

轨道车辆二系横向减振器半主动控制仿真研究

文章提出了一种同时控制车体的横移振动、侧滚振动在横向方向上的分量及摇头振动在横向方向上的分量的半主动悬挂控制策略,并以某轨道车辆为研究对象,采用动力学软件和控制软件,建立车辆动力学-半主动控制模型,研究二系横向减振器半主动悬挂下车辆振动的变化规律。结果表明:半主动悬挂相比被动悬挂只改变车体振动主频为1 Hz附近时的振动加速度幅值,基本不改变振动的主频;采用半主动悬挂方式后,车体横向平稳性指标最大优化11.77%,车体振动加速度均方根最大优化21.77%,车体振动加速度最大值绝对值最大优化14.73%;为了保证半主动悬挂控制的效果,需将二系横向减振器的半主动响应时滞时间控制在60 ms以内。

基于流—固耦合的汽车减振器动态特性仿真分析

对减振器的流—固耦合建模和求解技术进行研究。基于多求解器的流—固耦合方法,建立精度较高的阻尼阀流场网格模型和叠加阀片有限元接触模型,并联合有限体积法和有限元法对减振器流—固耦合模型进行求解和分析,获取了减振器的速度特性和示功图,对阻尼阀内部压力场、速度场进行详细分析,对叠加阀片非线性动力学特性进行分析。仿真结果表明:由于高速油液对阻尼阀壁面的冲击作用,阻尼阀核心区域的压力场急剧变化;阀片在开启和关闭瞬间,速度有一个跳跃,这使得节流通道迅速变化,具体表现为开阀点附近的速度特性曲线向下弯折。因此,阻尼阀核心区域的流场网格模型和叠加阀片的接触模型对仿真精度影响最大。计算中考虑了油液的湍流流动,阀片的接触滑移和大挠度变形,使得流—固耦合模型尽可能地贴近物理事实,仿真结果与试验吻合较好。

车辆双筒式减振器异响研究

针对国内外对减振器异响的分类进行总结,将减振器异响分为两大类:减振器自身异响和减振器传递型异响。基于台架试验采集了不同激振频率下的活塞杆加速度信号并分别在时域和频域内进行分析。建立了二分之一后悬架系统的非线性动力学模型和减振器参数化非线性动力学模型,应用MATLAB仿真对减振器进行异响研究。比较了仿真结果和试验数据,验证了减振器异响试验中对试验数据分析结论的正确性。这种理论与试验相结合的方法可为减振器异响的分析和判定提供参考。

液压减振器非线性动态仿真和试验

本文建立复杂的减振器台架试验动力学模型,并应用多体系统动力学软件ADAMS开发出双筒液压减振器虚拟样机,进行数值仿真。在虚拟样机中采用的不对称非线性迟滞环足由速度外特性试验曲线拟合而得,突破了常规减振器建模中的速度外特性不对称双线性化模型。比较表明,虚拟样机动态仿真与台架试验结果基本相符。该样机可为优化设计和整车性能匹配提供设计平台。

金属丝网-油液介质耦合减振器动态特性试验与建模研究

基于电子信息设备振冲防护中抗大冲击并兼顾衰减振动要求 ,通过巧妙地结合金属丝网阻尼元件和油阻尼介质及橡胶元件和金属弹性元件设计了结构微小的原理试验样机 ;该样机适合航空应用 ;样机的多参数匹配试验研究表明该耦合减振器具有强非线性动态特征 ,在此基础上结合理论分析形成复合建模方法建立了原理样机非线性动态特性模型 ,该建模方法直接引入结构参数 ,为直接设计具体的器件建立了理论基础 ;研究表明该耦合减振器性能优越并具有良好的设计可控性 。

农用车辆悬架系统的动态特性和减振器的性能试验

研究了车辆悬架系统的动态特性和减振器阻尼对其特性的影响。重点分析了农用运输车用气柱式减振器中气柱力的影响 ,得出了气柱弹簧刚度在减振器压缩和拉伸行程中的变化规律。

电动汽车阻尼可调减振器多模式切换控制研究

针对电动汽车主动悬架控制中阻尼可调减振器工作模式单一、阻尼可调范围有限的问题,为了增加减振器阻尼可调工作模式的调节范围,以某液压减振器为基础,设计了一种阻尼多模式切换可调的减振器.建立了阻尼多模式切换可调减振器的动力学模型,设计了基于INSTRON8800单通道数字控制液压伺服激振台的阻尼多模式切换可调减振器试验台架系统,进行了不同阻尼模式下的示功图曲线和"速度-力"特性曲线台架试验.结果表明:阻尼多模式切换可调减振器在不同的阻尼模式下变化明显,"阻尼力-速度"关系曲线反映了阻尼多模式切换可调减振器在压缩行程和回弹行程阻尼特性的可行性.对主动悬架系统及其控制策略的设计具有重要的理论研究价值和工程应用前景.

液压减振器动力学模型对车辆性能的影响

利用Rebrouck建模方法,建立了液压减振器的动力学模型,该模型反映了位移、速度、加速度、频率和温度等因素对减振器阻尼力的影响.使用Levenberg-Marquardt优化算法,利用某型号ATV(all terrain vehicle)右后减振器试验数据对活塞阀特性参数进行了辨识,模型计算值和试验数据吻合良好.将该减振器动力学模型以S-function的形式集成到CarsimTM的某E-class整车模型中,在扫频路面和双移线工况下研究了减振器动力学模型和速度-阻尼力曲线模型对车辆动力学响应的影响.

基于整车性能的液压减振器虚拟调校

为使减振器对车辆具有最佳减振效果,利用Rebrouck建模方法,建立了反映液压减振器阀系特性的参数化动力学模型,并将该减振器动力学模型以S-Function的形式嵌入到CarsimTM的某E-Class整车模型中。以整车动力学性能为优化目标,使用NSGA-II多目标优化算法,在扫频工况下,对车辆前、后轴减振器的阻尼力特性进行了虚拟调校。计算结果表明,经调校以后的液压减振器阻尼特性使得整车的动力学性能得到了较大程度的改善。

金属丝网—油液介质耦合减振器抗冲击动态力学特性研究

基于金属丝网—油液介质耦合减振器原理样机的抗冲击动态力学特性进行研究 ,样机的多参数匹配冲击试验研究表明该减振器具有强非线性动态特征 ,并能实现抗大冲击 ;在此基础上结合流体理论和库伦摩擦理论建立了原理样机非线性冲击动态特性模型 ,研究减振器抗冲击力学特性的设计可控性 ,该建模方法直接引入结构参数 ,为直接设计具体的器件建立了理论基础。

军用履带车辆电磁悬挂结构设计与控制算法研究

针对被动悬挂不可控、半主动悬挂不能主动出力和主动悬挂耗能过大等问题,提出基于电磁作动器和磁流变阻尼器相复合的电磁悬挂结构方案。依据军用车辆能量回收潜力和行驶性能与射击精度对悬挂控制的要求,提出采用分档控制方法的基于行驶工况与作战效能的振动控制策略。分析表明,该电磁悬挂具有Fail-Safe功能,增加了参数的可调范围,在分档控制策略下能够实现车辆振动的被动、半主动和主动控制,并能在a档和b档时采用电磁馈能实现振动能量的部分回收,适用于军用履带战斗车辆振动控制需求。

铁道车辆减振器的数字设计

应用适用于现代车辆悬挂系统的设计与制造的液压减振器动态数学模型,有效描述研究模型参数与减振器的内部结构、零部件设置与减振器动态特性的关系.将液压减振器动态数学模型作为用户模型加入MSCAdams,进行车辆系统动力学数值仿真研究.以提速客车转向架CW200为实例,应用液压减振器动态数学模型进行车辆悬挂系统参数的数值优化研究.线路试验表明,应用新研制的减振器可明显改进车辆系统动力学性能.

飞机起落架双腔式油气缓冲器非线性动力学特性研究

为揭示双腔式油气缓冲器在动态激励下的复杂动力学特性,考虑其气液两相流动,分别建立某起落架双腔式油气缓冲器的动力学数学模型与流固耦合有限元模型,对比分析冲击、正弦激励、随机激励工况下缓冲器的动力学特性。结果表明:双腔式油气缓冲器有限元模型计算结果与数学模型基本一致;在大位移冲击下,等效动刚度呈非线性;在正弦激励下,等效动刚度随激励幅值与频率的变化而变化,并且幅值的改变对缓冲器等效动刚度影响较大。采用流固耦合的方法能够分析油液高速流动下内部复杂流场的问题,更接近实际情况。

基于人工鱼群算法的主动控制起落架缓冲器性能优化设计

首先建立了主动控制起落架系统的非线性动力学模型。然后根据最优控制理论,在Matlab的环境下,应用人工鱼群算法设计了多目标最优的PID控制器。最后应用Simulink控制系统仿真软件对主、被动起落架在地面信号为弹伤跑道信号的条件下进行了性能仿真。对仿真结果进行了分析比较,得出的结论是利用最优控制理论设计的多目标最优的PID控制器的主动控制起落架能显著降低飞机的振动冲击载荷,提高飞机机体和起落架的疲劳寿命,降低跑道不平度对飞机机体和起落架的冲击载荷和振动响应;同时提高飞机的滑行品质和乘客的舒适性。

适用于精密设备的一种多介质耦合型减振器的减振特性研究

基于电子信息设备等精密设备振冲防护中抗大冲击并兼顾衰减振动的要求 ,通过巧妙结合空气阻尼和油阻尼及橡胶元件和金属弹性元件 ,设计了结构微小的多介质耦合减振器原理样机 .原理样机的多参数匹配试验研究表明它具有强非线性动态特征 ,在此基础上结合理论分析形成复合建模方法建立了样机非线性动态特性模型 ;此建模方法直接引入结构参数 ,为直接设计具体器件建立了理论基础 .研究表明此多介质耦合减振器性能优越并具有良好的设计可控性 ;此方法还可以应用于其他减振器件研究和设计 .

铁道车辆液压减振器的工作原理和数值模型

基于液压减振器的工作原理、内部结构和阀元件的性能,建立了一个新的液压减振器数值模型。该数值模型不仅将阻尼力作为减振器活塞杆的速度与位移的函数,同时还含有用于描述内部结构的基本参量,可以清楚地描述液压减振器的阻尼机制。应用该模型可进行液压减振器的动态性能分析、结构设计、元件选用等。模型计算结果与实验数据有较好的符合性。该数值模型易于实现计算机数值仿真,可以应用于车辆系统动力学性能的研究和减振器的结构参数、动态性能对车辆舒适性和稳定性影响的深入分析。

双腔油气式缓冲器低压腔油孔面积的选择

阐述了双腔油气式缓冲器的结构及受力形式,建立了双腔油气式缓冲器垂向的动力学微分方程组,利用拉普拉斯变换建立了此微分方程的线化方程组的传递函数矩阵。并以某型双腔油气式缓冲器为基础,用数值方法研究其在正弦激励下的垂向动力学特性。计算了在不同的激励频率,不同的激励振幅下稳态的最大位移系数以及最大载荷系数,并考虑了不同低压腔油孔面积的影响。计算结果与传统的线化系统的特性进行了对比。对比结果表明,原系统的动力学特性与线化系统有较大的差异。

冲击载荷下永磁式电涡流减振器设计及动态特性分析

为研究轮式车辆的电涡流减振器在行进间冲击载荷下的动态特性,结合电涡流理论设计了一种永磁式电涡流减振器,并基于等效磁路模型和麦克斯韦方程分析了其导体筒表面空气间隙处磁感应强度与阻尼力之间的关系;同时,利用有限元法对永磁式电涡流减振器的静、动态磁场分布进行了研究,并分析了不同结构参数对其阻尼特性的影响及不同运动速度下的示功特性曲线。通过建立1/4车辆悬架动力学模型和基于高斯滤波白噪声的随机路面激励模型,对车辆行进间冲击载荷下永磁式电涡流减振器的动态特性进行了分析。结果表明:永磁式电涡流减振器的磁场在动态条件下会发生退磁以及磁感线趋速聚集现象,各结构参数对其阻尼特性的影响较大;永磁式电涡流减振器的响应速度快,压缩、复原阻尼力恒定且平稳,可以高效、快速地消除轮式车辆越野时受到的路面激励和车载武器射击时的冲击载荷,能够有效抑制车体振动。研究结果对提高轮式车辆的越野机动性以及车载武器的射击精度具有重要意义。