混合型连通式油气悬架特性研究及平顺性分析

发布时间：2017-08-19 10:06

  本文关键词：混合型连通式油气悬架特性研究及平顺性分析

  更多相关文章： 混合型连通式油气悬架 输出力 非线性刚度阻尼 平顺性分析 半主动

【摘要】：对于工程车辆而言,由于其重心高容易发生侧翻,因此为了保证重型车辆的操控稳定性和安全性,就需要悬架提供较大的侧倾刚度,同时,为了保证车辆的平顺性,需要悬架的俯仰刚度和扭转刚度尽可能小。但目前大多数连通式悬架在增加悬架的侧倾刚度的同时,会使悬架的俯仰刚度和扭转刚度增大。本文对一种可以提高悬架侧倾刚度同时提供较小的俯仰及扭转刚度的混合型连通式油气悬架进行研究,主要工作包括：(1)考虑整车行驶过程中由车身运动引起的油液流速以及蓄能器内气体体积的变化,建立了混合型连通式油气悬架各液压元件的数学模型,从而得到悬架的输出力模型以及悬架的刚度阻尼模型,并利用AMESim仿真软件对得到的数学模型进行验证；对悬架的各种运动模式进行分析,获得各种运动模式下悬架的输出力或力矩模型；分析了不同形式悬架的弹性输出力情况。(2)确定悬架设计要求,通过悬架设计要求与悬架刚度特性以及阻尼特性之间的关系,建立设计要求关于悬架元件参数的数学表达式；分析了悬架元件参数对悬架系统的影响。(3)建立两轴车辆悬架动力学模型和路面不平度输入模型。根据平顺性评价法,利用AMESim/Simulink建立仿真模型对两种不同形式的连通式油气悬架进行平顺性分析比较。并基于AMESim/Simulink联合仿真实现了整车半主动天棚阻尼控制策略改善了脉冲路面输入下的车辆平顺性进。(4)建立基于混合型连通式油气悬架的五轴车辆的动力学模型以及路面不平度输入模型。对随机路面激励以及脉冲路面激励下的五轴车辆的平顺性进行分析；并分析部分悬架参数对车辆平顺性的影响。综上,本文建立了混合型连通式油气悬架的液压元件模型和输出力模型,并比较了不同形式悬架的输出力,证明混合型连通式油气悬架可以提供较大的侧倾刚度,同时提供较低的俯仰刚度及扭转刚度；通过确立悬架元件参数与悬架设计要求之间的关系,为混合型连通式油气悬架的设计提供了理论思路；并对采用两种不同连通形式悬架的两轴车辆的平顺性进行了对比,证明了混合型连通式悬架可以在提供足够大的侧倾刚度的同时,保证更好的车辆平顺性；此外,应用一种基于联合仿真的整车半主动控制策略,改善脉冲路面下的车辆平顺性。因此,本文具有重要的理论和应用意义。
【关键词】：混合型连通式油气悬架 输出力 非线性刚度阻尼 平顺性分析 半主动
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.33
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 油气悬架概述及分类10-12
• 1.1.1 油气悬架概述10-11
• 1.1.2 油气悬架分类11-12
• 1.2 连通式油气悬架概述及研究现状12-15
• 1.2.1 连通式油气悬架概述及分类12-13
• 1.2.2 连通式油气悬架研究现状13-15
• 1.3 本文主要研究目的及主要内容15-17
• 1.3.1 研究目的15-16
• 1.3.2 本文主要研究内容16-17
• 2 混合型连通式油气悬架建模17-30
• 2.1 混合型连通式油气悬架工作原理17-18
• 2.2 混合型连通油气悬架液压模型18-22
• 2.2.1 蓄能器数学模型19-20
• 2.2.2 管路沿程损失数学模型20-21
• 2.2.3 阻尼孔孔单向阀数学模型21-22
• 2.3 悬架输出力模型22-27
• 2.3.1 悬架输出力22-23
• 2.3.2 不同模式下悬架输出力23-26
• 2.3.3 悬架示功特性和速度特性26-27
• 2.4 不同悬架形式输出力比较27-29
• 2.5 本章小结29-30
• 3 混合型连通油气悬架设计理论及特性研究30-40
• 3.1 悬架设计理论30-32
• 3.1.1 悬架固有频率30
• 3.1.2 悬架阻尼比要求30-31
• 3.1.3 车身侧倾角要求31
• 3.1.4 蓄能器静平衡压力及充气压力31-32
• 3.2 悬架刚度特性分析32-36
• 3.2.1 悬架刚度模型32
• 3.2.2 蓄能器参数对悬架垂直刚度影响32-34
• 3.2.3 蓄能器参数对悬架侧倾刚度影响34-36
• 3.3 悬架阻尼特性分析36-39
• 3.3.1 阻尼系数模型36
• 3.3.2 阻尼孔对悬架阻尼特性影响36-38
• 3.3.3 单向阀对悬架阻尼特性影响38
• 3.3.4 管路对悬架阻尼特性影响38-39
• 3.4 本章小结39-40
• 4 混合型连通式油气悬架平顺性仿真分析40-58
• 4.1 平顺性基本评价方法40-41
• 4.1.1 平顺性分析40
• 4.1.2 基本评价方法40-41
• 4.2 整车七自由度动力学模型41-43
• 4.3 时域内随机路面不平度模型建立43-46
• 4.3.1 单轮随机路面输入激励模型建立43-44
• 4.3.2 左右轮路面输入激励模型建立44-45
• 4.3.3 四轮路面输入激励模型建立45-46
• 4.4 单桥连通式与混合型连通式悬架平顺性对比分析46-53
• 4.4.1 随机路面激励下平顺性对比46-51
• 4.4.2 脉冲路面激励下平顺性对比51-53
• 4.5 基于联合仿真的混合型连通式整车半主动悬架控制53-57
• 4.5.1 天棚阻尼控制策略53-54
• 4.5.2 天棚阻尼整车控制模型54-55
• 4.5.3 基于联合仿真天棚阻尼半主动控制实现55-57
• 4.6 本章小结57-58
• 5 基于混合型连通式油气悬架五轴车辆平顺性分析58-70
• 5.1 混合型连通式悬架分组59
• 5.2 整车振动模型以及路面谱模型59-64
• 5.2.1 五轴车辆整车十三自由度动力学模型59-60
• 5.2.2 五轴车辆路面谱模型60-61
• 5.2.3 AMESim/Simulink联合仿真模型及参数61-64
• 5.3 随机路面激励下整车平顺性分析及评价64-68
• 5.3.1 车身加速度曲线及功率谱密度曲线64-67
• 5.3.2 蓄能器参数及阻尼孔参数对平顺性影响67-68
• 5.4 脉冲路面激励下平顺性评价68-69
• 5.5 本章小结69-70
• 结论70-72
• 参考文献72-75
• 致谢75-76

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本文编号：700093