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气动可调阻尼同轴一体式减振支柱的研究
| 论文题名： | 气动可调阻尼同轴一体式减振支柱的研究 |
| 关键词： | 汽车悬架;减振支柱;气动可调阻尼;同轴一体式 |
| 摘要： | 阻尼可调式半主动悬架在理论和实际应用中均表现出诸多优越性，既解决了传统被动悬架仅能在某一特定工况下实现性能最优且无法自适应调节的问题，又能降低控制系统结构复杂度及生产制造和运行成本。当前，基于各类控制理论的半主动悬架阻尼控制研究已广泛开展，取得了一系列重要研究成果，但是阻尼控制仍需外部供能，控制成本仍然较高。因此，进一步研究阻尼控制性能可靠、调节方式简单且生产成本低廉的阻尼可调式悬架具有重要的研究意义和工程应用价值。 本文以提高车辆悬架自适应能力为目标，提出一种无需控制单元便可实现减振器阻尼特性针对簧载质量自适应调节的空气弹簧和减振器同轴一体式减振支柱。针对该气动可调阻尼同轴一体式减振支柱的结构设计、工作原理、阻尼特性、参数优化以及整车性能分析等方面开展了相应研究，主要研究工作概括如下: 1.减振支柱的工作原理及阻尼特性研究:详细介绍了所设计的气动可调阻尼同轴一体式减振支柱的结构组成及其工作原理，分析了不同工作模式下减振器内部油液的流动特点，基于流体力学理论和热力学理论建立了该减振支柱的阻尼特性数学模型及物理模型，实现了减振支柱阻尼特性的动态仿真，得出空气弹簧内气体压强对于减振器阻尼特性的一般影响规律，为减振支柱结构参数的匹配设计奠定了重要理论基础。 2.减振支柱的结构参数优化匹配研究:以提高车辆平顺性和操纵稳定性为目标，确定了减振支柱的刚度特性要求，在此基础上进一步对减振支柱的阻尼特性进行优化匹配，得出分别基于平顺性和操纵稳定性的最佳阻尼比，从理论上确定了不同簧载质量下的减振器阻尼特性曲线，并推导出减振支柱分别在复原行程和压缩行程下的阻尼力关系式。根据所建立的数学模型与仿真模型，利用黄金分割设计法计算出减振器阀系的结构参数，然后根据减振支柱分别基于平顺性和操纵稳定性得到的最佳阻尼比，算出PDC(pneumatic damping control—气动阻尼控制)阀的结构参数，最终实现了减振支柱相应阀系结构参数的优化设计和良好匹配。阻尼特性的仿真结果表明，与设计目标基本符合，能够达到减振支柱对阻尼的要求。 3.基于减振支柱的悬架隔振性能研究:在减振支柱结构参数设计匹配的基础上，将减振支柱数学模型嵌入到整车七自由度悬架模型中，根据所建模型对不同簧载质量下的悬架隔振性能进行了仿真研究。仿真结果表明，随着簧载质量的增加，基于减振支柱的车辆悬架隔振性能相对于传统被动悬架表现出明显的优越性，从而验证了该减振支柱结构设计以及参数匹配的正确性。 |
| 作者： | 杨帆 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陆文昌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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