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空气弹簧高度与刚度参数解耦研究
| 论文题名： | 空气弹簧高度与刚度参数解耦研究 |
| 关键词： | 空气悬架;空气弹簧;垂向静刚度;公理设计理论 |
| 摘要： | 空气悬架因高度和刚度可变，成为众多综合追求平顺性、操纵稳定性和通过性车辆的一致选择，在乘用车、高级大客车和中、重型货车等车型中应用日益广泛。但空气悬架的关键部件——空气弹簧，其高度和刚度参数相互耦合，使得车身高度与车辆刚度无法独立调节，限制了空气悬架性能进一步发挥。本文对空气弹簧高度和刚度参数解耦方面进行了相关研究。 为分析空气弹簧高度和刚度影响因素、体积变化规律，建立了较为准确的仿真模型。为校核模型，对空气弹簧垂向静刚度进行了仿真和垂向静刚度试验，仿真数据和测试数据对比结果表明，该空气弹簧模型具有较高的准确性。 为获得较好的解耦效果，对空气弹簧高度和刚度的影响因素、空气弹体积变化规律进行了分析，为解耦式空气弹簧参数及结构选取奠定基础。基于前文的模型开展空气弹簧高度和刚度影响因素分析，仿真结果表明对高度影响最大的因素是气囊厚度，对刚度影响最大的因素是活塞直径。对自由膜式空气弹簧和约束膜式空气弹簧的承载力、高度调节能力等进行分析，结果表明相同初始条件下，后者的承载力和高度调节能力均较强。 提出两个独立气室上下布置形式的解耦结构，并对此结构进行了公理设计理论分析，结果表明该结构可实现空气弹簧高度与刚度参数解耦。从目标刚度着手，结合垂向静刚度计算公式完成解耦式空气弹簧结构尺寸设计。采用有限元分析法分析了解耦式空气弹簧的高度和刚度参数解耦效果，仿真结果表明，该解耦式空气弹簧可以在一定载荷和刚度下，实现高度连续变化，即相同刚度下可实现高度连续调节，实现了高度与刚度参数解耦。进行空气弹簧相关研究时，一个状态需要开展多个气压的分析，存在仿真效率低下问题，因此基于Python语言对Abaqus软件进行了二次开发。 本文的研究，分析了空气弹簧高度和刚度影响因素、体积变化规律，就空气弹簧高度和刚度参数解耦提出新方案，丰富了解耦方向研究，对于进一步提高空气悬架性能具有重要意义。 |
| 作者： | 李文俊 |
| 专业： | 工程(车辆工程) |
| 导师： | 付江华;苏锦涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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