基于液压活塞式惯容器的车辆悬架性能研究

阐述了液压活塞式惯容器的基本结构、工作原理与承载力大的特点，建立了考虑摩擦力、寄生阻尼力和油液弹性效应的惯容器非线性力学模型。在数控液压伺服激振台上对液压活塞式惯容器进行了力学性能试验，基于试验结果，利用Matlab参数辨识工具箱对非线性力学模型中的参数进行辨识。在此基础上建立了包含液压活塞式惯容器非线性因素的车辆惯容器 弹簧 阻尼器（inerter-spring-damper，简称ISD）悬架动力学模型并进行了仿真分析。结果表明，当考虑液压活塞式惯容器非线性因素时，车辆ISD悬架系统的车身加速度均方根值增加5%，而轮胎动载荷与悬架动行程均方根值均有所减小,降低了车辆的行驶平顺性。     

基于二元件ISD结构隔振机理的车辆被动悬架设计与性能研究

二元件ISD串并联结构是组成被动机械网络的基础单元,通过在单自由度系统中振动响应特性和系统参数影响的讨论,研究二元件ISD结构振动控制的隔振机理,提出二元件串并联结构的理想匹配关系和悬架结构设计的一般方法,由此设计出车辆被动ISD悬架结构,建立四分之一悬架模型,采用多目标遗传算法优化被动机械元件的参数,参照相应标准以加权车身加速度、悬架动行程和轮胎动载荷均方根值为指标,对比研究所设计的被动ISD悬架结构的工作性能。仿真结果表明,所设计的车辆被动ISD悬架结构与传统被动悬架相比,在悬架动行程均方根值基本一致的前提下,其加权车身加速度和轮胎动载荷均方根值能同时得到改善,并且有效降低了低频段车身共振偏频处各项指标的功率谱密度峰值,说明所设计的悬架结构可有效改善车辆的乘适性和安全性。     

蓄能悬架的结构设计与性能研究

针对传统被动悬架行驶平顺性与操纵稳定性之间的矛盾,设计了一种应用惯容器的蓄能悬架结构。针对其结构特点,提出惯容器与阻尼同轴串联一体式布置方案。基于机电相似性理论,建立了含有该结构的四分之一车辆悬架模型,分别在时域与频域范围内对蓄能悬架的动态特性进行仿真研究。理论分析表明:相比于传统被动悬架,平顺性评价指标车身加速度均方根、轮胎动载荷均方根、悬架动行程均方根均有所减小,所设计的蓄能悬架可有效缓冲和衰减来自路面不平度的冲击,其结构简单,便于工程应用。     

基于量子遗传支持向量机的流体惯容预测模型

为进一步研究惯容器的实现形式与力学性能特征,研制了新型流体惯容器装置。首先,在单通道伺服激振台架上进行力学性能测试,分析其非线性因素及对力学输出的影响机理;然后,考虑采用基于统计理论的支持向量机方法建立流体惯容器的力学输出预测模型,分别研究了不同激振频率、不同位移输入条件下的流体惯容器力学性能输出;最后,利用全局搜索能力较优的量子遗传算法优化径向基函数的方差与惩罚因子,并将构建的预测模型与试验输出结果相对比。结果表明:利用支持向量机构建的流体惯容器力学输出预测结果与试验吻合良好,采用量子遗传算法优化的预测模型具有更高的预测精度,其方差降幅最大可达到61.36%,说明构建的预测模型正确合理,可为准确掌握流体惯容器动力学特性提供新思路。     

基于滞后型系统理论的半主动悬架控制系统稳定性分析

为了研究时滞对于半主动悬架系统稳定性的影响,建立含时滞的二自由度半主动悬架模型,依据滞后型系统稳定性理论运用改进的全时滞稳定代数判据推导出满足系统全时滞稳定的充要条件,得到可控阻尼的取值范围。针对不符合全时滞稳定条件的半主动悬架参数,提出运用稳定性切换点分析法求取实际所需的稳定性切换点及其稳定性区间。通过时域仿真发现在全时滞稳定情况下时滞的产生并非会导致悬架性能的恶化。在非全时滞稳定的情况下,随着时滞的增加悬架性能不断下降并在超过稳定性切换点时发生剧烈恶化。     

基于惯容器-弹簧结构体系的车辆悬架结构设计与试验

为进一步拓宽应用惯容器的车辆悬架结构设计思路,基于"惯容器-弹簧-质量"系统反共振,以并联的"惯容器-弹簧"二元件为结构基础构建两种不同车辆ISD悬架结构。通过遗传优化算法获得悬架结构参数,在频域范围内对比分析传统被动悬架及Ⅰ、Ⅱ型悬架系统性能。结果表明,所建悬架结构可有效抑制车身偏频处振动。对性能较优Ⅱ型悬架进行试验研究,搭建含Ⅱ型悬架结构的车辆四分之一悬架试验台架,在随机路面输入下对悬架平顺性评价指标定量分析。悬架动行程均方根值提升16.24%,轮胎动载荷均方根值提升6.75%,车身加速度均方根值略有改善。表明该悬架结构能有效改善车辆的行驶平顺性与操纵稳定性。     

刃天青与试卤灵酸度响应性的光谱研究

刃天青是单分子单粒子荧光显微技术中一种常用的荧光探针。然而其荧光性质随环境的变化会发生明显的变化,这导致单分子荧光信号的不稳定性。本文基于pH对荧光探针发光性质的影响,研究了缓冲溶液pH与浓度对荧光强度的影响,获得了荧光最优化的条件。进一步构建了数学模型,结合理论计算,获取了其荧光强度与氢离子的依赖关系,并对pH的响应性能给出了理论解释。结果表明,随着pH的增加,荧光强度先增大后减小。理论研究表明,荧光猝灭与刃天青和间苯二酚的质子化有关。     

新型机电惯容器抗振性能仿真与实验研究

针对传统滚珠丝杠式机电惯容器换向时存在的惯性逆效应,提出一种可稳态切换的新型滚珠丝杠式机电惯容器设计方法.首先,介绍了新型机电惯容器的结构与工作原理,依据滚珠丝杠式惯容器与旋转电机的动力学模型,建立了机电惯容器的动态模型;其次,基于新机电相似理论,仿真分析外接不同电容下的机电惯容器力学性能输出,研究电机电感与电阻对力学...     

半主动悬架馈能器设计及其馈能特性研究

提出了一种直线电机与可调阻尼减振器集成的车辆悬架振动能量回收方案,设计了可以将振动能量转化为电能的半主动悬架馈能器(SASR),基于圆柱坐标系对SASR用筒式永磁直线电机进行了解析分析,并与基于Ansoft的有限元结果进行对比,解析结果与有限元仿真结果吻合,验证了解析计算方法的正确性。在此基础上,探讨了电机工作速度和永磁体长度对SASR馈能特性的影响,确定了使SASR馈能性能达到最优的永磁体长度。最后,分析了SASR在随机路面激励下的馈能效果,验证了回收悬架振动能量的可行性。     

基于桥式网络的车辆机电惯性悬架优化设计与性能研究EI北大核心CSCD

为进一步提升应用机电惯容器的车辆悬架隔振潜能,基于桥式电网络结构,建立车辆机电惯性悬架的四分之一动力学模型,推导机电惯容器的输出力表达式。根据桥式网络阻抗的求解方法,选取三种基础的桥式网络结构与其对应的串并联网络结构进行对比,分析结果显示,在同等元件数量下,桥式网络相较于串并联网络可实现更高阶次的阻抗传递函数。以提升车辆悬架综合性能为目标,采用模式搜索法得到了几种不同结构的车辆机电惯性悬架最优参数。在随机路面下的仿真结果表明:在相同元件数量下,采用桥式网络相较于采用串并联网络的车辆机电惯性悬架具有更好的隔振效果,为应用机电惯容器的车辆悬架系统设计提供新的方法指导。