液压缓冲阻尼器及滑车碰撞试验的力学建模及数值研究
发布时间：2022-02-22 02:32
滑车碰撞试验是汽车被动安全性能的重要检验方法,被广泛应用在汽车产品的开发过程中。基于液压缓冲装置的滑车碰撞试验是目前常用的一种,但是多孔式渐变液压缓冲器的工作过程受诸多因素影响,人们对该碰撞过程的理论研究尚不够深入。本文以液压缓冲滑车碰撞试验装置为研究对象,对滑车碰撞过程中的多孔式渐变液压缓冲器进行了理论计算,分别对活塞组件、液压缸组件和阻尼孔进行了结构设计,得到多孔式渐变液压缓冲器的相关性能。通过对滑车碰撞试验系统液压缓冲器活塞用O型密封圈进行研究,采用自相关函数对微观表面进行模拟,对液压缓冲器缓冲过程中的流体动压润滑过程进行了分析,结合一具体算例,数值研究得到不同工况下密封圈的润滑性能。对液压缓冲滑车碰撞试验进行研究,应用有关力学和流体力学理论,对碰撞过程进行了力学分析,根据能量守恒原理,构建了滑车碰撞过程的力学模型,提出一种离散的数值求解方法,对所建立的模型进行了数值求解,深入分析了滑车质量、初始碰撞速度和阻尼孔直径等参数对碰撞过程的性能影响,得到了一系列具体的曲线图,并分析说明得到相关结论。本文研究成果可以对多孔渐变式液压缓冲器的设计方法及液压缓冲滑车碰撞试验的进一步研究提供有...
【文章来源】：华东理工大学上海市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 汽车安全性能发展现状
1.2.2 常用的汽车安全碰撞试验方法
1.2.3 汽车安全带碰撞试验的力学研究
1.2.4 液压缓冲器装置的力学研究
1.2.5 液压缓冲器活塞O型密封圈流体动压润滑性能数值研究
1.3 文献综述小结
1.4 研究内容
第2章 多孔渐变式液压缓冲器设计及分析
2.1 液压缓冲式滑车碰撞试验装置
2.2 多孔式渐变液压缓冲器缓冲器的结构设计
2.2.1 活塞杆组件结构设计
2.2.2 液压缸组件结构设计
2.2.3 节流孔组件结构设计
2.3 多孔式液压缓冲器设计分析
2.3.1 有效缓冲能量
2.3.2 流体动力学分析
2.3.3 有效节流面积分布
2.4 本章小结
第3章 液压缓冲器活塞O型密封圈润滑性能研究
3.1 液压缓冲器活塞O型密封圈密封原理
3.2 活塞O型密封圈密封摩擦面三维粗糙表面形貌数值模拟
3.2.1 微观表面概述
3.2.2 自相关函数构建微观表面方法
3.2.3 密封表面模拟结果
3.3 流体动压基本方程及边界条件
3.3.1 流体动压润滑理论及油膜形成原理
3.3.2 O型密封流体动压润滑基本方程
3.3.3 雷诺边界条件的确定
3.4 密封圈流体动压数值计算方法
3.5 雷诺方程的数值求解
3.6 数值求解流程
3.7 算例研究
3.7.1 油膜压力分布及油膜厚度分度
3.7.2 密封圈过盈量对润滑性能的影响
3.7.3 流体密封压力对润滑性能的影响
3.8 本章小结
第4章 液压缓冲滑车碰撞试验的力学建模及数值研究
4.1 滑车碰撞试验原理
4.2 碰撞过程的力学分析
4.3 摩擦力做功及滑车克服液压缸压力差做功的计算
4.3.1 滑车与轨道间摩擦力计算
4.3.2 活塞、活塞杆与液压缸间摩擦力计算
4.3.3 对阻尼孔等效直径的分析
4.3.4 滑车克服液压缸内外压力差做功计算
4.4 力学模型求解方法
4.5 算例研究
4.6 本章小结
第5章 若干因素对碰撞过程中滑车运动性能的影响研究
5.1 滑车质量对碰撞过程的影响
5.2 初始碰撞速度对碰撞过程的影响
5.3 阻尼孔间距对碰撞过程的影响
5.4 阻尼孔长度对碰撞过程的影响
5.5 阻尼孔直径对碰撞过程的影响
5.6 活塞偏转角和相对偏心率对碰撞过程的影响
5.6.1 压差流
5.6.2 剪切流
5.6.3 碰撞过程的力学分析
5.6.4 活塞偏转角对碰撞过程的影响
5.6.5 活塞相对偏心率对碰撞过程的影响
5.7 本章小结
第6章 研究结论与展望
6.1 研究结论
6.2 创新点
6.3 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车碰撞试验中碰撞过程的运动及力学性能[J]. 王家顺,安琦. 华东理工大学学报(自然科学版). 2017(06)
[2]多孔式液压缓冲器的设计与仿真研究[J]. 李艳利,刘志奇. 液压气动与密封. 2014(05)
[3]高速弹射实验装置液压动力系统[J]. 赵伟,黄钰曌,俞浙青,阮健. 浙江大学学报(工学版). 2014(05)
[4]高速液压缸活塞式缓冲机构的研究[J]. 赵伟,黄钰曌,俞浙青,阮健. 中国机械工程. 2014(08)
[5]一种力值可调式液压缓冲器的仿真与分析[J]. 史华成,高彩云,沈亮. 液压与气动. 2013(05)
[6]汽车安全性研究与分析[J]. 祝珂. 汽车与安全. 2011(05)
[7]高压断路器液压操动机构油缸缓冲过程仿真与试验[J]. 魏忠永,赵鸿飞,刘伟,徐兵,杨华勇. 农业机械学报. 2010(06)
[8]液压缓冲器特性计算与仿真分析[J]. 张文斌,周晓军. 农业机械学报. 2008(07)
[9]基于AMESim/Matlab的液压缓冲器仿真与优化[J]. 汪云峰,谭宗柒. 机床与液压. 2008(03)
[10]多孔式液压缓冲器仿真与优化设计[J]. 苗明,孙爽,苗文博. 起重运输机械. 2007(10)
博士论文
[1]微通道蒸发器的优化设计及流量分配特性研究[D]. 刘巍.南京航空航天大学 2013
[2]唇形密封圈润滑性能及对转子动力学性能影响研究[D]. 周琼.华东理工大学 2013
硕士论文
[1]液压缸静压支承导向套性能研究[D]. 牛晓阳.武汉科技大学 2014
[2]轨道车辆撞击试验台气动弹射装置的设计研究[D]. 王千叶.中南大学 2014
[3]节流芯轴液气缓冲器特性研究[D]. 张楠.大连理工大学 2013
[4]新型气液混合动力弹射系统的研究[D]. 王俊.浙江工业大学 2012
[5]液压密封圈有限元分析与研究[D]. 于润生.天津理工大学 2012
[6]新型液气缓冲器的设计及分析[D]. 李明智.大连海事大学 2010
[7]弹性储能式汽车碰撞试验台的研究[D]. 孙远涛.哈尔滨工程大学 2010
[8]重载货车缓冲器特性研究[D]. 梁冠华.西南交通大学 2009
[9]液压伺服弹射式碰撞模拟系统的仿真研究[D]. 王媛媛.哈尔滨工业大学 2008
[10]汽车安全带动态碰撞设备的策划和检验方法的研究[D]. 董德刚.山东大学 2007
本文编号：3638514
【文章来源】：华东理工大学上海市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 汽车安全性能发展现状
1.2.2 常用的汽车安全碰撞试验方法
1.2.3 汽车安全带碰撞试验的力学研究
1.2.4 液压缓冲器装置的力学研究
1.2.5 液压缓冲器活塞O型密封圈流体动压润滑性能数值研究
1.3 文献综述小结
1.4 研究内容
第2章 多孔渐变式液压缓冲器设计及分析
2.1 液压缓冲式滑车碰撞试验装置
2.2 多孔式渐变液压缓冲器缓冲器的结构设计
2.2.1 活塞杆组件结构设计
2.2.2 液压缸组件结构设计
2.2.3 节流孔组件结构设计
2.3 多孔式液压缓冲器设计分析
2.3.1 有效缓冲能量
2.3.2 流体动力学分析
2.3.3 有效节流面积分布
2.4 本章小结
第3章 液压缓冲器活塞O型密封圈润滑性能研究
3.1 液压缓冲器活塞O型密封圈密封原理
3.2 活塞O型密封圈密封摩擦面三维粗糙表面形貌数值模拟
3.2.1 微观表面概述
3.2.2 自相关函数构建微观表面方法
3.2.3 密封表面模拟结果
3.3 流体动压基本方程及边界条件
3.3.1 流体动压润滑理论及油膜形成原理
3.3.2 O型密封流体动压润滑基本方程
3.3.3 雷诺边界条件的确定
3.4 密封圈流体动压数值计算方法
3.5 雷诺方程的数值求解
3.6 数值求解流程
3.7 算例研究
3.7.1 油膜压力分布及油膜厚度分度
3.7.2 密封圈过盈量对润滑性能的影响
3.7.3 流体密封压力对润滑性能的影响
3.8 本章小结
第4章 液压缓冲滑车碰撞试验的力学建模及数值研究
4.1 滑车碰撞试验原理
4.2 碰撞过程的力学分析
4.3 摩擦力做功及滑车克服液压缸压力差做功的计算
4.3.1 滑车与轨道间摩擦力计算
4.3.2 活塞、活塞杆与液压缸间摩擦力计算
4.3.3 对阻尼孔等效直径的分析
4.3.4 滑车克服液压缸内外压力差做功计算
4.4 力学模型求解方法
4.5 算例研究
4.6 本章小结
第5章 若干因素对碰撞过程中滑车运动性能的影响研究
5.1 滑车质量对碰撞过程的影响
5.2 初始碰撞速度对碰撞过程的影响
5.3 阻尼孔间距对碰撞过程的影响
5.4 阻尼孔长度对碰撞过程的影响
5.5 阻尼孔直径对碰撞过程的影响
5.6 活塞偏转角和相对偏心率对碰撞过程的影响
5.6.1 压差流
5.6.2 剪切流
5.6.3 碰撞过程的力学分析
5.6.4 活塞偏转角对碰撞过程的影响
5.6.5 活塞相对偏心率对碰撞过程的影响
5.7 本章小结
第6章 研究结论与展望
6.1 研究结论
6.2 创新点
6.3 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车碰撞试验中碰撞过程的运动及力学性能[J]. 王家顺,安琦. 华东理工大学学报(自然科学版). 2017(06)
[2]多孔式液压缓冲器的设计与仿真研究[J]. 李艳利,刘志奇. 液压气动与密封. 2014(05)
[3]高速弹射实验装置液压动力系统[J]. 赵伟,黄钰曌,俞浙青,阮健. 浙江大学学报(工学版). 2014(05)
[4]高速液压缸活塞式缓冲机构的研究[J]. 赵伟,黄钰曌,俞浙青,阮健. 中国机械工程. 2014(08)
[5]一种力值可调式液压缓冲器的仿真与分析[J]. 史华成,高彩云,沈亮. 液压与气动. 2013(05)
[6]汽车安全性研究与分析[J]. 祝珂. 汽车与安全. 2011(05)
[7]高压断路器液压操动机构油缸缓冲过程仿真与试验[J]. 魏忠永,赵鸿飞,刘伟,徐兵,杨华勇. 农业机械学报. 2010(06)
[8]液压缓冲器特性计算与仿真分析[J]. 张文斌,周晓军. 农业机械学报. 2008(07)
[9]基于AMESim/Matlab的液压缓冲器仿真与优化[J]. 汪云峰,谭宗柒. 机床与液压. 2008(03)
[10]多孔式液压缓冲器仿真与优化设计[J]. 苗明,孙爽,苗文博. 起重运输机械. 2007(10)
博士论文
[1]微通道蒸发器的优化设计及流量分配特性研究[D]. 刘巍.南京航空航天大学 2013
[2]唇形密封圈润滑性能及对转子动力学性能影响研究[D]. 周琼.华东理工大学 2013
硕士论文
[1]液压缸静压支承导向套性能研究[D]. 牛晓阳.武汉科技大学 2014
[2]轨道车辆撞击试验台气动弹射装置的设计研究[D]. 王千叶.中南大学 2014
[3]节流芯轴液气缓冲器特性研究[D]. 张楠.大连理工大学 2013
[4]新型气液混合动力弹射系统的研究[D]. 王俊.浙江工业大学 2012
[5]液压密封圈有限元分析与研究[D]. 于润生.天津理工大学 2012
[6]新型液气缓冲器的设计及分析[D]. 李明智.大连海事大学 2010
[7]弹性储能式汽车碰撞试验台的研究[D]. 孙远涛.哈尔滨工程大学 2010
[8]重载货车缓冲器特性研究[D]. 梁冠华.西南交通大学 2009
[9]液压伺服弹射式碰撞模拟系统的仿真研究[D]. 王媛媛.哈尔滨工业大学 2008
[10]汽车安全带动态碰撞设备的策划和检验方法的研究[D]. 董德刚.山东大学 2007
本文编号：3638514
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