单筒充气式减振器阻尼特性仿真与实验研究

发布时间：2017-08-19 18:06

  本文关键词：单筒充气式减振器阻尼特性仿真与实验研究

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【摘要】：随着中国经济的日益发展,人们对汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性和行驶安全性要求提高,而汽车减振器是影响上述指标的关键所在,因此对汽车减振器的研究具有重要意义。由于传统液压筒式减振器存在着空程畸变等性能缺陷,已经无法满足人们的要求,本文设计了一种性能优越的单筒充气式减振器,并通过仿真与实验研究了其工作阻尼特性,主要研究内容如下:(1)针对整车7自由度振动模型进行分析简化,得到1/4汽车振动模型,通过对简化模型的分析研究,得到了悬架系统最佳阻尼匹配原则,为减振器阻尼设计提供了依据。建立了悬架系统性能评判标准,得到车身垂直加速度、车轮相对动载荷、悬架动挠度三个评判指标,为减振器性能的评判提供了参照。(2)对单筒充气式减振器的工作过程以及内部机理进行了分析,得到其在复原与压缩不同行程时的油液流通模型与受力模型,建立了阻尼力的求解模型。对活塞阀片在油液压力作用下的挠曲变形量进行了求解,其是阻尼力求解的关键参量。(3)利用Matlab/Simulink建立了单筒充气式减振器阻尼特性仿真模型,研究了结构参数对阻尼特性的影响规律,结果表明:气室压力、常通孔径、阀片数量与阀片厚度是影响阻尼特性的关键参数;油液性质与活塞杆直径会对阻尼特性产生一定影响;气室体积与活塞孔直径对阻尼特性影响较小。(4)根据减振器测试标准的要求,设计并搭建了减振器专用测试平台,研究了其控制策略,得到位移、速度、加速度的三状态前馈与反馈控制模型,使测试平台带宽达到35Hz,符合了标准要求。利用测试平台对单筒充气式减振器进行台架实验,验证了仿真模型的正确性,并对关键的结构参数进行实验研究,验证了仿真结果的正确性。通过加速度衰减实验,验证了单筒充气式减振器具有良好的振动衰减特性和稳定的工作特性。
【关键词】：悬架系统 单筒充气式 减振器 阻尼特性 测试台
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.335.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究背景与意义11-12
• 1.2 减振器特性概述12-14
• 1.2.1 阻尼特性概述12-13
• 1.2.2 单筒充气式减振器工作原理概述13-14
• 1.3 国内外研究现状14-16
• 1.3.1 国外研究现状14-15
• 1.3.2 国内研究现状15-16
• 1.3.3 研究中存在的问题16
• 1.4 课题的研究内容16-17
• 第二章 汽车悬架系统建模分析与评价标准17-28
• 2.1 悬架系统的组成17-19
• 2.1.1 弹性元件17-18
• 2.1.2 稳定杆18
• 2.1.3 减振器18-19
• 2.2 悬架系统建模分析19-23
• 2.2.1 悬架系统模型简化19-21
• 2.2.2 悬架系统最佳阻尼匹配分析21-23
• 2.3 悬架系统的性能要求及评价标准23-27
• 2.3.1 悬架系统的性能要求23-24
• 2.3.2 悬架系统性能的评价标准24-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 单筒充气式减振器数学模型建立28-44
• 3.1 单筒充气式减振器结构特点28-29
• 3.2 单筒充气式减振器建模分析29-39
• 3.2.1 复原行程建模30-36
• 3.2.2 压缩行程建模36-39
• 3.3 活塞阀片变形解析39-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 单筒充气式减振器仿真分析44-59
• 4.1 MATLAB/Simulink软件与仿真流程介绍44-45
• 4.2 阻尼特性仿真分析45-48
• 4.2.1 仿真模型搭建45-47
• 4.2.2 仿真结果分析47-48
• 4.3 各结构参数对阻尼特性的影响分析48-57
• 4.3.1 气室压力与体积的影响48-50
• 4.3.2 减振油液性质的影响50-52
• 4.3.3 活塞阀系几何参数的影响52-56
• 4.3.4 各结构参数影响规律总结56-57
• 4.4 本章小结57-59
• 第五章 减振器测试平台搭建与实验研究59-78
• 5.1 减振器测试台结构与系统设计59-64
• 5.1.1 测试台结构设计59-61
• 5.1.2 测试台系统设计61-64
• 5.2 减振器测试台控制策略64-73
• 5.2.1 测试台负载特性分析64-67
• 5.2.2 测试台控制模型搭建67-70
• 5.2.3 测试台控制策略验证70-73
• 5.3 单筒充气式减振器实验研究73-77
• 5.3.1 实验方案设计73-74
• 5.3.2 实验结果分析74-77
• 5.4 本章小结77-78
• 第六章 总结与展望78-80
• 6.1 总结78-79
• 6.2 展望79-80
• 参考文献80-84
• 致谢84-85
• 在校期间发表的学术论文85
• 在校期间申请的发明专利85

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本文编号：702151