新型集成式油气阻尼器的建模和动态分析

发布时间：2017-07-27 10:06

  本文关键词：新型集成式油气阻尼器的建模和动态分析

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【摘要】：振动作为一种影响机械工程、建筑、医疗、车辆等行业快速发展的重要问题,因而对振动问题的研究以及如何通过合理高效的减震方式来满足不同的工业需求已成为一项重要课题。作为一种有效的减震方式,油气阻尼器的基本工作原理主要体现在通过液压缸中油液的往复流动传递作用力,利用储能装置中的惰性气体氮气充当弹性介质。传统油气阻尼器在将油和气结合的基础上,通过液压作动器以及内部阻尼装置为系统提供相应的恢复力和阻尼力,而油气阻尼器气腔中的惰性气体主要起到储存和释放能量的作用。本文所研究的新型集成式油气阻尼器通过气腔内置的方式,使一级气腔产生的弹性力通过二级液压装置的放大作用进行放大。这种设计方式使得油气阻尼器在提供充足恢复力(即满足设计要求)的情况下可以缩减结构尺寸同时减小气腔的初始充气压强,从而降低了对油气阻尼器密封性和强度刚度的要求。本文主要在分析该集成式油气阻尼器工作原理和力学特性的基础上,建立了油气阻尼器的静力学和动力学数学模型并进行数值仿真。通过对比分析基于ADAMS虚拟样机模型的动态仿真结果验证该集成式油气阻尼器的有效性以及所建动力学模型的正确性。此外,根据对动力学模型的动态分析研究该集成式油气阻尼器的刚度特性和阻尼特性。动态特性的分析结果表明该集成式油气阻尼器在较小的结构尺寸下即可产生较大的弹性恢复力,同时其非线性刚度特性和阻尼特性提高了系统的承载力和减震特性。另一方面,集成式的结构设计以及易于调整气腔初始充气压力和充气压强的特点使得该集成式油气阻尼器在拥有较大安装空间的同时能够应对多种工作条件。
【关键词】：集成式油气阻尼器 非线性特性 动力学模型 动态仿真
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.33
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题概述9-10
• 1.2 减震方式的简述10-11
• 1.2.1 减震方式及作用原理10
• 1.2.2 减震器的种类10-11
• 1.3 油气阻尼器11-14
• 1.3.1 油气阻尼器的优缺点11-12
• 1.3.2 油气阻尼器的分类12-13
• 1.3.3 油气阻尼器的应用13-14
• 1.4 国内外的研究现状14-17
• 1.4.1 国外的研究现状14-16
• 1.4.2 国内的研究现状16-17
• 1.5 本文主要研究内容17-18
• 1.6 本文研究目标18-19
• 第2章 油气阻尼器数学模型的建立和参数确定19-33
• 2.1 概述19-20
• 2.2 油气阻尼器的工作原理20-21
• 2.3 油气阻尼器数学模型的建立21-26
• 2.3.1 油液的流量方程22-23
• 2.3.2 油液的压力方程23-25
• 2.3.3 油气阻尼器的动力学平衡方程25-26
• 2.4 油气阻尼器静力学平衡方程26-28
• 2.5 油气阻尼器的设计指标28-30
• 2.6 油气阻尼器的静态平衡位置30-31
• 2.7 本章小结31-33
• 第3章 油气阻尼器动态特性数值仿真33-61
• 3.1 概述33
• 3.2 油气阻尼器特性数值仿真33-50
• 3.2.1 油气阻尼器MATLAB的模型建立33-34
• 3.2.2 油气阻尼器ADAMS的模型建立34-35
• 3.2.3 油气阻尼器仿真参数以及激励信号的选取35-36
• 3.2.4 无阻尼条件下的油气阻尼器仿真结果36-46
• 3.2.5 油液压缩性数学模型和仿真对比46-48
• 3.2.6 有阻尼条件下的油气阻尼器仿真结果48-50
• 3.3 油气阻尼器位移特性和速度特性的影响因素50-60
• 3.3.1 油气阻尼器激励信号参数对其位移和速度特性的影响50-53
• 3.3.2 油气阻尼器结构参数对其位移和速度特性的影响53-57
• 3.3.3 油气阻尼器工作参数对其位移和速度特性的影响57-60
• 3.4 本章小结60-61
• 第4章 油气阻尼器的非线性特性分析61-73
• 4.1 概述61
• 4.2 油气阻尼器非线性特性影响因素分析61-62
• 4.3 油气阻尼器刚度特性分析62-67
• 4.3.1 油气阻尼器刚度特性的计算仿真62-63
• 4.3.2 结构参数对油气阻尼器刚度特性的影响63-64
• 4.3.3 工作参数对油气阻尼器刚度特性的影响64-67
• 4.4 油气阻尼器阻尼特性分析67-71
• 4.4.1 油气阻尼器阻尼特性的计算仿真67-68
• 4.4.2 结构参数对油气阻尼器阻尼特性的影响68-70
• 4.4.3 激励频率参数对油气阻尼器阻尼特性的影响70-71
• 4.5 本章小结71-73
• 第5章 总结和展望73-75
• 5.1 全文总结73-74
• 5.2 全文展望74-75
• 参考文献75-80
• 致谢80-82
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果82

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本文编号：580861