变压强工况下膜式空气弹簧橡胶气囊迟滞力学特性统一模型研究

橡胶气囊是影响膜式空气弹簧力学特性的关键部件,导致膜式空气弹簧力学特性具有典型的迟滞非线性、压强参数时变等特性。围绕变压强工况下橡胶气囊迟滞力学特性建模难题,引入压强因子,建立Coulomb摩擦压强摄动模型、分数导数Kelvin-Voigt压强摄动模型描述橡胶气囊迟滞力学特性行为,构建压强统一方程表征变压强工况下模型参数的演变规律,建立变压强工况下橡胶气囊迟滞力学特性统一模型。以某膜式空气弹簧为试验样件A,基于MTS852.05测试台架开展变压强工况下膜式空气弹簧的静态、动态特性试验,计算与试验结果表明样件A静刚度迟滞回线相对误差小于1.1%,迟滞回线损耗能量相对误差小于1.3%,动刚度最大相对误差小于3.4%,验证变压强工况下橡胶气囊迟滞力学特性统一模型的准确性和普适性。最后,分析压强因子对橡胶气囊迟滞力学特性的影响规律,指出压强因子对模型参数F_(fmax)(p_(z))、K_(e)(p_(z))的正相关影响导致橡胶气囊的动态特性具有类似的压强相关性。研究结果为变压强工况下膜式空气弹簧刚度设计与匹配提供理论依据。