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整车液压ISD悬架联合建模与试验研究
| 论文题名： | 整车液压ISD悬架联合建模与试验研究 |
| 关键词： | 悬架系统;液压惯容器;联合建模;台架试验;乘坐舒适性;行驶安全性 |
| 摘要： | 悬架是汽车的一个重要总成，对汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性有很大影响。惯容器(Inerter)的出现以及新机电相似性理论的提出，革新了机械隔振系统的研究思路，使得理想天棚阻尼悬架的被动实现成为可能，为悬架技术的发展开辟了一个新的方向和领域。本文基于对“惯容—弹簧—阻尼”(ISD)隔振系统的研究，提出了一种被动ISD悬架结构，开发被动悬架的性能提升潜力，推动汽车悬架系统理论研究和应用技术的发展。 首先，基于机电相似性理论，揭示了惯容器的本质特征，阐述了这一新元件的重要作用和地位，并重点分析了液压惯容器的工作原理。通过“弹簧—质量”系统的反共振转换，提出了理想天棚阻尼的被动实现方法，确定了两级串联ISD悬架的结构及参数。 其次，参照试验样车参数，基于ADAMS/View建立了整车ISD悬架虚拟样机模型，运用AMESim建立了液压惯容器模型，通过设置ADAMS与AMESim的接口，实现了系统的联合建模和仿真，分析了正弦输入、脉冲输入和随机路面输入作用下液压ISD悬架的动态响应及整车的平顺性，从仿真的角度验证了理想天棚阻尼被动实现方法的正确性和液压ISD悬架的有效性。 最后，设计了两级串联ISD隔振系统原理样机，根据杠杆式的布置方案，将其安装在试验样车的前、后悬架上，利用MTS320四通道轮胎耦合道路模拟试验系统加载脉冲信号、随机路面信号和扭曲路面信号，对整车液压ISD悬架进行台架试验研究，从试验的角度验证了理想天棚阻尼被动实现方法的正确性和液压ISD悬架的有效性和可行性。 研究显示，试验结果与仿真结果基本一致。按照GB5902-86进行的脉冲输入试验中，车身的质心垂直加速度、俯仰角加速度、左前车身垂直加速度和左前车轮垂直加速度峰峰值分别降低了36.99％、21.33％、24.38％和7.81％，均方根值分别降低了38.81％、21.09％、26.20％和19.25％;在随机路面输入试验中，车身的质心垂直加速度、俯仰角加速度、侧倾角加速度、左前车身垂直加速度和左前车轮垂直加速度均方根值分别降低了17.45％、15.25％、10.28％、4.01％和6.61％;在扭曲路面输入试验中，车身的俯仰角和侧倾角峰峰值分别降低了8.62％和9.09％。结果表明:相对于传统被动悬架，液压ISD悬架有效抑制了车身振动，控制了车身姿态，提高了整车动态性能。其中，在脉冲输入试验和随机路面输入试验中，能够反映车辆行驶安全性的车轮垂直加速度也有所改善;在扭曲路面输入试验中，车身的俯仰角和侧倾角均有所降低，表明运用液压ISD悬架的车辆在提高乘坐舒适性的同时并没有恶化行驶安全性。 |
| 作者： | 黄欢 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 汪若尘 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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