以某国产车用液压减振器为研究对象,通过分析减振器的结构、工作原理和受力情况,结合有限元和流体力学的分析方法,建立一种采用集总参数模型模拟油液流动情况,用有限元分析节流阀弹性元件大挠度变形,并用拟合公式进行拟合的非线性动态特性模型。对比分析了减振器活塞最大位移为50 mm,最大速度分别取012 m/s、02 m/s、06 m/s和105 m/s等四种工况下,数值仿真和减振器台架试验下的减振器的阻尼力动态特性。仿真和试验结果表明,仿真模型能够较为准确地模拟出减振器的动态阻尼,可用于指导减振器的开发设计与性能预测。

现有可调阻尼减振器存在成本高、可靠性难保证等诸多缺陷,故汽车平顺性实验中常采用“更换不同被动阻尼减振器”方法测试阻尼对平顺性的影响,但此方法实验周期长、效率低且易造成减振器连接部件损坏。针对此问题,研制一种可调阻尼液压减振器,通过步进电机驱动芯杆与活塞杆相对转动调控节流孔而实现阻尼调节。提出基于汽车悬架系统最佳阻尼比的可调阻尼液压减振器解析设计方法,设计可调阻尼液压减振器的速度特性曲线、阻尼可调区域及阀系参数,并建立阻尼比、可调节流孔面积及步进电机转角间的函数关系。在此基础上,搭建样机并进行台架实验。结果表明阻尼力实验值与要求值相对偏差小于2.0%,疲劳寿命是实验标准要求的2.1倍以上,表明此减振器满足性能和可靠性要求,说明所提可调阻尼液压减振器解析设计方法的有效性。此减振器用于...

液压减振器由于具有内部高压、管路封闭及结构复杂等特点,导致其参数可测性差,从而限制了其故障诊断技术的发展。在AMESim中搭建液压减振器仿真模型的基础上,通过分析液压减振器各组成间的功能、零件故障模式及其影响和各功能零部件间的耦合关系,确定映射规则并建立故障现象与底层故障参数集之间的映射,之后对液压减振器的故障知识管理应用、故障模式注入和故障参数集的优化进行了研究。最后通过油液内泄漏故障现象的参数集表达及动态特性分析实例,验证了故障参数集表达方法。

针对当下液压减振器中节流阀片变形在复杂受力情况下难以准确计算的问题,以某型高铁抗蛇形减振器结构为基础,利用有限单元法、液压流体力学以及弹性力学基本原理,通过研究减振器的速度以及示功特性,实现减振器外特性计算机仿真的目的。首先,建立了减振器的数学模型,然后结合弹性力学以及有限单元法对阀片变形进行计算,最后通过对数学模型加载正弦激励信号得到减振器的速度特性曲线以及相应的示功图。仿真及试验结果表明所建立的数学模型以及阀片变形计算方法是准确合理的,对减振器的精确建模、缩短减振器的研发周期与降低研发成本具有重要意义。

为了提高汽车行驶过程中不同路面的平顺性和运行稳定性,在分析阻尼调节阀结构的基础上,设计了一种具有阻尼调节阀的液压减振器。该减振器中的阀芯在衔铁推动下发生运动,实现进出油口流量与压力调节,达到减振器呈现阻尼特性的效果。研究结果表明:改变激励电压并不会造成响应时间的明显变化。增大阀芯负载压差将引起阀芯上升时间增加并达到更长的响应时间。随着阻尼系数的提高,上升时间也发生了逐渐增加。当提高衔铁质量后,阀芯可以在更短时间内完成触动响应,阀芯需经过更长时间完成上升与响应过程。通过实验验证了该可调阻尼减振器设计满足目标阻尼的要求,对提高汽车运行舒适性具有很好的理论价值,且易于推广。

考虑活塞具有矩形织构的摩擦与润滑因素,研究充气式双筒液压减振器动态阻尼特性。建立双筒液压减振器的阻尼特性数学模型和动压润滑方程,对减振器阻尼特性数学方程的复原和压缩行程进行求解,得到减振器上、下腔压力。采用雷诺空化边界条件,将上、下腔压力作为初始压力,对Reynolds方程采用五点差分法进行离散,利用超松弛迭代法(successive over⁃relaxation,简称SOR)进行求解,得到摩擦阻尼力。分析了活塞运动速度、织构深度、织构宽度、油膜厚度、活塞半径和宽度等因素对摩擦阻尼的影响,以及摩擦因素对减振器动态阻尼特性的影响,研究发现:减振器活塞与缸筒之间的摩擦力和阻尼力随着活塞速度、织构宽度和活塞宽度的增加而增加,随着织构深度的增加而先增加后减小,随着油膜厚度的增加而减小;活塞半径对摩擦力无明显影响。

为了获得液压减振器内部温度的分布状况,提高减振器的可靠性,对减振器的生热机理进行了分析研究。基于CFD的数值方法,建立了较高精度的减振器三维流体模型,在FLUENT软件中进行了仿真分析,获得了减振器在不同工况下的温度场分布云图,分析研究了不同油液参数对温度场的影响,并进行了试验验证。结果表明:高温度场主要分布在减振器活塞孔和复原阀周围;减振器活塞速度越大,减振器内部温度越高;油液参数不同,对应的油液热平衡温度也不同。此方法为解决液压减振器高温漏油和失效等问题提供了一定的参考价值。

为准确反映液压减振器在高频激励下的输出特性,基于流体惯性和局部流动损失等因素对阻尼液流动的影响规律,结合高频激励下减振器阻尼间隙内的流动特征,建立能够准确反映液压减振器高频动态特性的动力学模型,对液压减振器产生的阻尼力进行理论预测研究。试验与仿真分析结果均验证了该模型的准确性。

为对高速履带车辆行走机构液压减振器建模及不对称阻尼进行研究,以某高速履带式车辆为研究对象,使用Recurdyn软件设计了共计592个自由度的履带车辆动力学模型,并建立考虑液压减振器不对称阻尼特性的AMEsim液压系统模型,两者模拟计算,结合试验数据,经分析结果基本一致。最后在不同车速、地面以及履带预张紧力情况下,分别对不对称阻尼对应的复原与压缩阀节流孔截面积之比大于、等于或小于1的情况展开计算并归纳结果,得出节流孔截面积的比值为1时,履带车辆减振性能表现最优。该研究可为高速履带车辆减振器的设计提供理论参考和方法。

为实现内置式开关阀液压减振器线圈通电时阻尼特性的准确表征,运用环状缝隙流动、管嘴流动、薄壁小孔流动、细长孔流动、串联流体和并联流体等理论,建立了内置式开关阀关闭和打开时复原行程与压缩行程的液压减振器阻尼力模型。ADAMS/Hydraulics仿真和试验结果表明,采用该阻尼力模型获得的液压减振器线圈阻尼特性与试验结果一致性较好,验证了模型的准确性。