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汽车空气弹簧有限元仿真及空气悬架非线性行为研究
| 论文题名： | 汽车空气弹簧有限元仿真及空气悬架非线性行为研究 |
| 关键词： | 汽车悬架;空气弹簧;有限元仿真;非线性动力学;几何参数;混沌现象 |
| 摘要： | 空气弹簧作为空气悬架系统的主要弹性元件,具有刚度渐变、低固有频率且簧载质量变化范围大时固有频率变化不大的特点,从而使空气悬架具有良好的隔振性能。空气弹簧悬架在欧美汽车产业发达国家的商用车已经广泛使用,但是在国内还处于初步阶段。因此对空气弹簧的研究不仅具有一定的理论价值,而且具有工程应用价值。 本文来源于安徽省科技厅产学研项目“汽车空气悬架研制与应用”(编号:2010QTXM0268),以某型号空气弹簧为例,应用有限元理论方法,采用非线性有限元分析软件ABAQUS建立了空气弹簧静、动特性有限元模型。通过对空气弹簧特性试验与有限元模型分析结果的对比,验证了空气弹簧弹性特性有限元分析的正确性。在空气弹簧的静特性分析中,主要从不同的工作压力、帘线角、帘线层数、帘线间距等方面,讨论了在这些参数变化时,对空气弹簧的几何参数和弹性特性的影响;在空气弹簧动特性分析中,主要研究了不同初始压力、振动频率时空气弹簧动刚度和频率之间的关系。 另外,本文试图将非线性动力学理论引入多自由度空气悬架动力学分析及设计理论中。以前对于悬架系统非线性动力学行为的研究主要是建立单自由度悬架模型分析其分岔、混沌现象,本文在考虑了悬架非线性因素的基础上建立了一个四自由度的半车非线性振动模型,采用数值分析的方法,并结合相图、庞加莱截面图等分析了半车模型垂向振动中的分岔和混沌现象。 论文的主要创新在于:考虑了帘线材料对空气弹簧静特性的影响;分析了单频正弦激励下,汽车空气弹簧悬架的四自由度半车模型的非线性行为,并发现了系统中出现的分岔及混沌现象。 |
| 作者： | 屠德新 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 魏道高 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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