某车型减振器特性分析及其对汽车平顺性影响的研究

发布时间：2020-05-23 15:47

【摘要】：减振器作为汽车悬架系统的主要组成部件之一,具有复杂的非线性阻尼特性,对汽车操纵性与平顺性具有重要的影响。因此,建立精确的减振器参数化模型,进行减振器特性分析及减振器特性对整车平顺性影响的研究对减振器的开发设计及提升整车平顺性具有重要意义。本文针对某开发中的车型,首先,对其减振器结构特点及工作原理进行了介绍。为了建立精确的减振器模型,先基于梁挠度与圆薄板大变形(大挠度)理论,提出了减振器单片及多片叠加阀片挠度的混合解法,并通过数值仿真验证了所提出的混合解法的正确性。再基于流体力学原理,结合由混合法获得的阀片挠度,建立了减振器理论与AMESim模型,并通过减振器台架试验验证了所建模型的正确性,在此基础上,分析了减振器关键结构及属性参数对其阻尼特性的影响。其次,针对目前车辆平顺性研究中广泛采用的振动系统模型较少考虑减振器支柱总成衬套的影响,建立了含减振器支柱总成衬套的整车多自由度理论模型。联合所建立的减振器参数化模型进行整车平顺性分析,与不考虑相应衬套的模型相比,发现减振器支柱总成衬套对整车平顺性具有一定的影响,在建立整车振动系统模型时不应被忽略。为与整车多自由度理论模型进行对比分析,通过多体动力学软件ADAMS/Car建立了整车子系统模型,并通过试验数据验证了各子系统模型中对平顺性影响较大的悬架系统模型的正确性,基于此,建立整车虚拟样机模型并进行整车平顺性仿真。仿真结果与理论结果具有较好的一致性,说明本文所建整车多自由度理论模型是正确、可靠的,可用于整车的平顺性研究。最后,基于所建整车理论模型,分析了减振器阻尼特性及减振器支柱总成衬套刚度对整车平顺性的影响,基于此,为提升整车平顺性,采用遗传算法对减振器关键结构参数及减振器支柱总成衬套刚度进行了优化设计。对比分析优化前、后的车身垂向振动,表明优化减振器支柱总成相关参数可有效改善整车平顺性。总之,论文主要对减振器特性进行了相关分析,并联合减振器模型与整车多自由度理论模型对整车平顺性进行了研究。本文的研究成果既可以用于减振器阻尼特性的预测,也能以整车性能需求为总体目标,对减振器总成进行开发设计,为减振器总成特性与车辆动力学性能之间的合理匹配提供一定的借鉴。
【图文】：

受力图,节流阀,单片,均布载荷

减振器重要的内部结构件之一，其挠响汽车的平顺性。本章首先对目前常用介绍，然后基于梁挠度与大挠度理论，础上，进一步提出叠加阀片挠度的混合数值仿真验证所提出的阀片挠度的混合度的计算小挠度解法单片节流阀片可视为内圆固定、外圆无径为（考虑安装尺寸），外半径为，片实际所受的压力分布非常复杂，为了布载荷作用下的减振器单片节流阀片受

关系图,阀片,挠度,关系图

θ图 2-2 若干扇形区域组成的节流阀片转化后的阀片挠度与载荷存在如图2-3所示的关系。图 2-3 阀片挠度与载荷的关系图分别以环形阀片圆心、径向、弯曲变形方向为坐标系原点、x 轴方向、y 轴方向建立坐标系，，如图 2-3 所示，则半径 r 处的截面弯矩为：= ( ) = + （2-7）式中，为作用在阀片截面上的均布载荷；为引入的中间变量；为扇形区域的角度；为阀片外半径。根据材料力学中矩形截面的惯性矩求解方程[67]275，得阀片任意半径 r 处的
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.335.1;U461.4

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