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分体式充气可调阻尼减振器建模仿真与试验
| 论文题名： | 分体式充气可调阻尼减振器建模仿真与试验 |
| 关键词： | 阻尼减振器;参数化模型;阀片变形;参数摄动法;有限元法;仿真试验 |
| 摘要： | 减振器是汽车悬架系统中的主要阻尼元件，其性能对车辆的行驶平顺性和操纵安全性均有重要影响。目前汽车悬架系统中广泛采用传统的被动式液压减振器，此类减振器存在着临界速度较低、易发生外特性畸变、冲击与噪声较大等缺点。随着主动和半主动悬架系统技术的发展，可调阻尼减振器的设计开发越来越受重视。本文对一种在国外高档车辆上逐步开始应用的分体式充气可调阻尼减振器进行研究，该减振器的阻尼力调节范围较大，由于采用充气技术而显著改善了减振器的综合性能。通过分析该减振器的结构和工作原理，研究其性能特点，以掌握其设计技术，对于提高我国车用减振器产品的自主研发水平具有重要意义。 本文首先介绍了汽车悬架系统和车用减振器技术的发展状况，分析了分体式充气可调阻尼减振器的结构特点和工作原理，对决定减振器数学模型精度的关键因素一弹性节流阀片变形量的计算问题进行了深入研究。综合运用基于弹性力学理论的“参数摄动法”和基于ADINA软件的三维有限元分析法对减振器的阀片变形进行计算。用“参数摄动法”近似求解了副筒上的两片等厚节流阀片组的挠曲变形；用ADINA软件对主活塞上两组厚度不等、直径不等的节流阀片和副筒内的另一组阀片的变形进行非线性建模和求解，得到了阀片组变形与压差的关系曲线，有效解决了组合式节流阀变形问题的求解精度与速度的矛盾。 然后，建立了分体式充气可调阻尼减振器的参数化数学模型，运用Matlab/Simulink软件对减振器的阻力—位移特性(示功图)和阻力—速度特性进行模拟，并分析了节流口孔径、阻尼阀孔直径、氮气室初始体积和压力、活塞杆直径、油管直径和长度、油液粘度等因素对减振器性能的影响，为该减振器的性能预测与优化设计提供了理论依据。 最后，在MTS-849减振器专用试验台上进行了减振器样件的阻尼特性测试，试验结果与仿真结果基本一致，从而验证了减振器数学模型的有效性。通过对该减振器阻尼调节性能的测试，分析了调节机构档位对阻尼变化的影响规律。此外，还对减振器的温度特性、静摩擦力、静负荷特性等进行了测试，并将试验结果与有关技术标准进行了比较。 |
| 作者： | 孙丽琴 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 江浩斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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