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油气弹簧关键部件可靠性耐久性研究
| 论文题名： | 油气弹簧关键部件可靠性耐久性研究 |
| 关键词： | 油气弹簧;悬架系统;密封件;减振阀;流固耦合;耐久性 |
| 摘要： | 油气弹簧是装甲车辆悬架系统中的一个重要机构，因其具有结构紧凑、重量小、阻尼非线性等特点在新一代武器装备轻量化要求的今天被广泛运用。然而目前装甲车辆的使用过程中经常出现油气弹簧的关键部件如密封件、减振阀等容易出现损坏从而使系统整体性能和寿命达不到要求的情况，因此对油气弹簧重要部件的可靠性和耐久性研究具有重要意义。本文从油气弹簧故障模式分析入手，结合相关理论阐明关键部件易导致油气弹簧整体失效原因，并借助仿真软件研究其可靠性、耐久性的影响因素从而为后续油气弹簧优化设计提供重要参考。本文主要研究内容如下： （1）以某型油气弹簧的结构特点和工作原理为基础，采用FMEA法对某型油气弹簧进行故障分析，得到油气弹簧失效关键部件为密封件和减振阀。建立油气弹簧阻力特性分析模型，综合对比仿真模型和试验结果进行验证。 （2）基于某型油气弹簧密封件的技术指标，以工况下最大应力、最大变形量为强度和刚度边界条件，通过ANSYS软件仿真分析验证得易损零件外环、内环、固定块满足密封结构可靠性、耐久性设计要求。 （3）基于某型油气弹簧减振阀的技术指标，考察五种不同频率简谐振动加载工况下部件油液流速、压强、接触面压力场分布规律，通过ANSYS软件流固耦合仿真结果的分析判断减振阀的阀座、阀芯的性能参数是影响减振阀可靠性、耐久性的关键因素。 （4）深入分析不同工况下阀座、阀芯的振动、应力、静强度校核等重要参数并结合应力-寿命法理论，其低阶固有频率为91.72Hz排除共振影响因素，揭示减振阀易损区域分布，得出安全系数和疲劳寿命等分析结果，阀芯阀杆的安全系数极低且低于2且实际寿命为20848次，疲劳阐明阀芯杆部易疲劳失效将对减振阀可靠性耐久性产生重要影响。 |
| 作者： | 陈瑾 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 彭志凌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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