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液压减振器阻尼特性仿真分析及其优化设计
| 论文题名： | 液压减振器阻尼特性仿真分析及其优化设计 |
| 关键词： | 减振器;阻尼特性;仿真分析;优化设计;车辆悬架 |
| 摘要： | 减振器是车辆悬架的重要组成部分，其阻尼特性直接影响着整车的操纵稳定性与平顺性。为与开发的新车型相匹配，经常要根据减振器阻尼特性要求对其进行调整或重新设计。传统的减振器设计模式是以阻尼特性为参考指标，在大量的减振器试验过程中，不断试凑得到减振器结构参数。这种传统的设计方法不仅开发周期长，效率低，而且成本高。因此，减振器设计单位迫切需要一种对减振器阻尼特性进行仿真预测并且以阻尼特性为目标直接设计出减振器结构参数的方法。本论文针对某一型号的减振器以开发其仿真系统和对其进行优化设计为目标展开研究，内容如下： 一、仔细研究分析了国内外各种仿真分析模型，针对所研究的减振器的具体的结构和特点提出了一种以集总参数为主，局部结合分布参数的混合物理模型。 二、重点分析了阀片的弯曲变形。应用弹性力学理论建立了环形阀片的弯曲变形模型并求解了阀片的弯曲变形量，用FEA方法对比验证了弯曲变形量并修正了阀片弯曲变形模型；分析了叠加阀片的优点，探讨了叠加阀片的弯曲变形。 三、建立了减振器的数学模型，应用MATLAB/Simulink搭建了其仿真系统，并利用该仿真系统借助MATLAB/GUI开发了仿真软件系统。然后，用这个软件系进行仿真，经对比发现仿真结果与实验结果比较接近，验证了模型的可靠度。之后，用仿真系统探讨了减振器活塞上有无常通孔及其大小，阀片厚度及叠加阀片，压缩阀结构形式等几个重要结构参数对阻尼力的影响。 四、初步探索了一种用MATLAB Optimization Toolbox中的最小二乘法和曲线拟合函数对减振器进行优化设计的方法。并以活塞孔直径和阀片厚度这两个比较重要的结构参数为例展开优化设计，对比了优化设计前后的阻尼特性曲线。 本文所建的减振器仿真系统的仿真精度经验证达90％，已能够满足工程实际要求，且优化设计后的结果比优化设计前更加吻合目标曲线。可见，本文所建的仿真模型和优化设计对减振器的生产实际有一定的指导作用，可以帮助减振器开发设计人员更快地得到更合适的结构参数。 |
| 作者： | 施宇锋 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 黄安贻 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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