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液电式单向馈能减振器阀特性分析及整车应用
| 论文题名： | 液电式单向馈能减振器阀特性分析及整车应用 |
| 关键词： | 汽车悬架;液电式馈能减振器;功率流;插装单向阀;阻尼特性;馈能特性 |
| 摘要： | 液电式单向馈能减振器属于改进型的半主动悬架组件。通过调节发电机负载电阻可以改善减振器的阻尼比，容易符合实际车辆的性能需求；在馈能系统装车行驶过程中，借助液压马达和发电机等馈能单元，可以将车轮受到的机械振动能量转化成电能，实现了供需能量的自给自足，极大地增强了液电式馈能系统的整车应用可行性。因此，无论是传统燃油汽车，或者新能源汽车，液电式单向馈能减振器方案具有广阔的适配潜力。 首先，结合液电式单向馈能减振器的工作机理，基于馈能单元中液压元件的流量-压损特性和发电机的力矩-转速特性，详细推导了馈能减振器阻尼力数学方程。通过馈能减振器改进方案的功率流分析得出，随着运动速度加快，馈能概念样机生成的峰值馈能功率迅速提高，而平均馈能效率呈下降趋势。 其次，依据锥型阀芯式插装单向阀的动力学方程和原厂产品的性能数据，搭建并验证了插装单向阀的AMESim动态仿真模型。通过深入对比分析基于插装单向阀的液电式单向馈能减振器原始方案AMESim仿真结果和全整流式馈能阻尼样机的示功测试数据得出，插装单向阀的动态特性造成了复原行程初始阶段馈能减振器阻尼力的“跳动”现象，并提出了阻尼力改善调试方案。 然后，基于空心膜片弹簧的ABAQUS有限元分析结果，创建了液电式单向馈能减振器改进方案的Simulink仿真模型。通过分析膜片流通阀和馈能单元的结构参数对馈能减振器改进方案阻尼特性和馈能特性的影响，得出了依据目标车辆进行液电式馈能系统的单元匹配设计方案。针对传统液压减振器的改进设计，研制了液电式单向馈能减振器改进方案的物理样机。馈能物理样机的台架测试结果证明了减振器液压缸内部流道设计方案的可行性。 最后，基于随机路面激励模型、馈能减振器Simulink模型和CarSim车辆模型，搭建了配备液电式单向馈能减振器改进方案的整车动力学仿真测试平台。通过对目标车辆进行随机等级路面和双移线工况测试，得出了配备馈能减振器的目标车辆的行驶平顺性优于原始车辆，而操纵性评价指标接近。基于行驶在国家汽车质量检验中心襄阳汽车试验场A级路面和B级路面的商用车左前减振器的位移数据，统计分析了传统阻尼的运动状态规律。 |
| 作者： | 彭明 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 过学迅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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