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基于车辆平顺性的阀控式阻尼可调减振器参数优化设计
| 论文题名： | 基于车辆平顺性的阀控式阻尼可调减振器参数优化设计 |
| 关键词： | 车辆平顺性;减振器;阻尼可调性;优化设计 |
| 摘要： | 阀控式阻尼可调减振器具有阻尼档位可调的特点，一直是研究热点，本文通过实验设计，探索阀系各设计变量对阻尼特性的贡献率，并以车辆平顺性为目标，对阻尼调节阀结构参数进行优化设计，这对缩短减振器设计周期、降低开发成本及底盘性能调校具有重要意义，本文主要工作内容及结论如下： 以弹性力学为基础，推导了环形阀片挠曲变形解析方程，利用有限元法对解析方程进行精度验证；建立了减振器阀系压差-流量特性数学模型，研究了阀片预紧力、常通孔直径、阀片等效厚度、阀片最大限位间隙四个参数对阀系压差-流量特性的影响。结果表明：解析解与有限元解变形曲线最大误差为0.12%，不同等效厚度的环形阀片解析解与有限元解最大挠度误差在0.15%内，证明阀片挠曲变形解析方程具有较高精度；初次开阀及二次开阀的压差、两次开阀间的压差-流量特性随着阀片预紧力的增大而增大；压差-流量特性随常通孔直径的增大而减小；两次开阀间的压差-流量特性、二次开阀压差随等效厚度的增大而增大；二次开阀压差随阀片最大限位间隙增大而增大。 以流体力学为基础，推导了阀控式阻尼可调减振器阻尼特性数学模型，对阻尼特性进行仿真分析，并使用减振器实验台架进行阻尼特性实验；开展了阀控式阻尼可调减振器阀系关键参数对阻尼特性的贡献率研究，对压缩行程和复原行程阻尼特性影响参数进行实验设计。研究表明：阻尼特性仿真结果与实验结果误差不超过12%，验证了阻尼特性建模的正确性；压缩行程中，激励速度为0.05m/s时，常通孔直径对阻尼做功贡献率最大，达87.09%；激励速度分别为0.13m/s、0.26m/s时，常通孔直径、单向阀a阀片预紧力和单向阀a阀片等效厚度三者累计贡献率分别达94.22%、90.57%；激励速度分别为0.52m/s、1m/s时，单向阀a阀片等效厚度贡献率最大，分别为55.14%、50.43%；复原行程与压缩行程结论类似。 搭建了耦合阀控式阻尼可调减振器的1/4车辆振动模型，建立了随机道路模型；以车身加权加速度均方根值最小为优化目标，使用多岛遗传算法对阻尼调节阀七个结构参数进行优化。结果显示：经过优化后，车身加权加速度均方根值从0.714m2/s降至0.67m2/s，降幅为5.6%，车辆平顺性得到一定改善。 |
| 作者： | 曹金鑫 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 谢方伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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