基于Simulink气体溶解对油气悬挂输出特性影响分析

简介

油气悬挂结构简单且刚度较高,广泛应用于复杂激励的工程车辆。根据油气悬挂的输出力特点,对构成输出力的各部分进行分析;采用B-W-R真实气体状态方程,考虑气体在油液中的溶解特性,获取阻尼力方程,以此建立油气悬挂输出力的数学模型;根据数学模型,基于Simulink建立仿真模型,分析不同的饱和溶解体积下,考虑溶解特性与否时,气体压力变化和悬挂的阻尼力特点;搭建1/4车辆悬挂模型,分析缓慢静态加载和动态加载下,气体压力和阻尼力的变化,并与仿真结果进行对比分析,验证数学模型的准确性。结果可知:气体压力受溶解性影响较大,压力上升时,由于气体溶解致使剩余气体质量减小,造成压力减小;而压力下降阶段,由于压力减小,气体析出,导致气体压力上升;考虑气体溶解,比未考虑溶解时,悬挂内气体压力的分界点在初始充气压力0.95 MPa;由于气体溶解特性作用,在腔体的压缩过程,极限状态压力值几乎无变化,而在伸长状态时,则变化较大,极值明显较小,整个过程压力值由初始2 MPa降低至终值1.5 MPa;仿真结果与试验结果压力变化趋势基本一致,表明基于B-W-R真实气体方程,考虑气体在油液中的溶解和析出的影响,建立的油气悬挂输出力数学模型可靠性较高,为此类设计提供参考。