辅助气室连通的空气弹簧隔振系统隔振特性研究

基于气体能量微分方程,建立了由两个辅助气室相互连通的空气弹簧组成的隔振系统传递率数学模型.该模型描述了阻尼比ξ、流量系数比λ、主/辅气室容积比N三者与传递率之间的对应关系.由此精确分析了辅助气室相互连通对隔振系统垂向平动y和绕重心转动θ这两个自由度隔振特性的影响,结果表明:辅助气室相互连通对y自由度隔振性能没有影响;合理匹配λ和ξ,可使系统θ自由度超低频隔振性能提高30dB,合理匹配λ和N,系统θ自由度的谐振区隔振性能可提高20dB且高频隔振性能保持不变.     

带附加气室空气悬架剪式座椅振动特性试验研究

基于HY-Z04型剪式座椅,以SK37-6型膜式空气弹簧作为弹性元件,构建了带附加气室空气悬架座椅振动试验系统。试验研究了节流孔开度、簧上质量及激励频率等因素对座椅振动特性的影响规律,研究结果表明,座椅悬架的固有频率随节流孔的增大而减小;节流孔产生的阻尼随节流孔的增大先变大后变小;当激励频率较低时,节流孔开度对座椅加速度的影响不大,当激励频率高于某值后,节流孔开度越大,对应的加速度均方根值越小;节流孔对加速度均方根值的影响具有明显的非线性。     

空气弹簧冲击载荷特性的试验研究

针对冲击理论模型研究需要，采用落锤冲击试验机进行空气弹簧冲击试验。由试验得到不同弹簧变形速率下的冲击载荷特性曲线，将它们与静态载荷特性曲线做比较，从中分析弹簧变形速率对载荷特性的影响。在试验过程中，利用传感器测量了囊内气体在不同位置的动态压力，根据所测压力数据对囊内气体变化规律进行研究，并从理论上做出解释。     

带附加气室空气弹簧动刚度的线性化模型研究

基于工程热力学和空气动力学理论分别建立了带附加气室空气弹簧系统各元部件的状态方程和动力学方程,为了简化复杂的非线性模型,根据泰勒级数理论,利用小偏差线性化的方法在小振幅的条件下对各方程进行了线性化处理,并推导出了带附加气室空气弹簧动刚度的线性化模型。为了验证线性化模型的精度和分析各参变量对弹簧动刚度的影响关系,以美国Firestone公司生产的 1T15M-2型膜式空气弹簧作为计算对象,分别利用空气弹簧动刚度的非线性和线性化模型计算了弹簧动刚度与各因素之间的动态变化关系,计算结果表明空气弹簧内压、节流孔有效面积、弹簧振动频率以及附加气室容积等因素均会影响弹簧动刚度;动刚度的线性化与非线性模型在各因素影响下的变化曲线基本吻合。     

空气弹簧强度分析

应用复合材料理论，对空气弹簧的单层帘线橡胶的应力一应变关系及力学参数进行了计算．运用有限元方法对空气弹簧进行了应变分析，用所得到的数值结果，结合多层帘线橡胶的力学特性以及单层帘线橡胶的强度理论，对空气弹簧进行强度分析．计算结果表明，囊体的栽荷主要由帘线承受．     

管路型带附加气室空气弹簧的时域动态特性建模

空气弹簧是汽车空气悬架系统振动控制中的关键部件,时域动态特性是评价其隔振性能的重要指标。为研究管路型带附加气室空气弹簧的时域动态特性,设计并建立了具备充放气装置的空气弹簧动态特性测试的试验台,测试得到了空气弹簧在简谐激励和阶跃激励下的传递力响应。根据热力学原理,建立空气弹簧的集总参数模型,推导了空气弹簧系统动复刚度的频域模型;基于卷积定理,提出一种空气弹簧时域动态特性的解析计算方法。根据建立的时域模型,给出了空气弹簧模型参数的识别方法,并与实测值进行对比验证。结果表明,在简谐激励下,传递力的计算值与试验值误差小于5%。     

空气弹簧弹性特性及容积特性分析

依据工程热力学理论得出了空气弹簧的弹力表达式,并分析了空气弹簧材料、几何和接触等非线性力学特性,提出采用非线性有限元研究空气弹簧非线性弹性特性和容积特性的方法。根据有限元方法建立了三曲囊式空气弹簧的有限元分析模型,进行了有限元计算,结果表明：空气弹簧的承载能力随充气压力增加而增大,且呈现出非线性特性;空气弹簧压力、容积及有效面积与变形均呈现出非线性关系,腔内压力和有效面积随空气弹簧变形量的增加而增加,但容积呈现相反变化趋势;充气压力对于空气弹簧容积和有效面积基本没有影响。     

用有限元法分析胶囊对空气弹簧垂向特性的影响

利用非线性有限元方法,研究由多层复合材料组成的空气弹簧的垂向刚度特性,分析大变形的几何非线性、空腔内空气的状态非线性和胶囊与金属裙板形成的接触非线性,得到了空气弹簧垂向刚度非线性特性的精确描述,并讨论了橡胶囊各参数对空气弹簧垂向特性的影响.     

橡胶隔振器冲击刚度的试验研究

在冲击环境下，隔振器的刚度特性会产生显著的变化．由于该过程相当复杂，要从理论上进行分析是相当困难的．该文研究了利用轻气炮技术和力锤敲击测试隔振器冲击刚度的方法，并分别对不同规格的橡胶隔振器进行了试验研究，对这2种方法特点的比较表明，轻气炮试验适用于工程中大型橡胶隔振器冲击刚度的测试研究，而锤击法试验适用于同系列不同型号的小型橡胶隔振器冲击刚度的测试研究，因而二者互为补充，在工程实践中具有一定的应用价值．     

囊式空气弹簧刚度特性的非线性有限元法研究

利用非线性有限元方法，研究由多层复合材料组成的空气弹簧的垂向和横向刚度特性，分析大变形的几何非线性、空腔内空气的状态非线性和胶囊与金属裙板形成的接触非线性，得到了空气弹簧刚度非线性特性的精确描述，并讨论了橡胶囊各参数对空气弹簧垂向和横向特性的影响。通过与试验结果比较，证明了该方法确实可行。     

带附加气室空气弹簧动刚度影响因素试验研究

以1T15M-2型膜式空气弹簧为基础,建立了带附加气室空气弹簧的试验系统,试验研究了带附加气室空气弹簧动刚度的影响因素,对各影响因素的影响规律做了详细描述,并对各因素的影响机理做了探讨。试验结果及分析表明,振动频率、激励振幅、弹簧初始气压、节流孔开度和附加气室容积是弹簧动刚度的主要影响因素;弹簧初始气压、振动频率和振幅的增大均会增加弹簧动刚度,节流孔开度和附加气室容积的增大则有利于降低弹簧动刚度,但附加气室容积超过弹簧工作容积2倍以上时,附加气室容积的变化对动刚度的影响便不再明显。     

约束膜式空气弹簧的刚度建模与分析

针对空气弹簧实际刚度与理论值相差较大的问题,建立了约束膜式空气弹簧的改进刚度模型。改进模型兼顾弹性膜弧长变化及其变形引起的腔室体积变化,理论与实验刚度的偏差为9.67%,相比传统模型计算精度提高7.63%。基于改进刚度模型的分析结果表明:大腔室体积、小有效面积、大弹性膜圆弧半径的结构设计,高弧长变化率的材料及高充气压强的工作方式有利于实现低刚度隔振特性。该研究为大承载、低频/超低频约束膜式空气弹簧的结构优化设计与精密加工提供了有效的理论依据。     

矩形脉冲激励下悬挂式弹簧系统冲击特性的研究

以悬挂式弹簧系统为研究对象,建立了矩形脉冲激励下系统非线性无量纲动力学方程,利用龙格—库塔法对系统冲击特性进行数值分析。以系统加速度响应峰值与脉冲激励幅值之比为反映系统在冲击作用下的响应指标,脉冲激励时间、系统悬挂角为变量,构建了系统的三维冲击谱。讨论了系统悬挂角以及系统阻尼等对冲击谱的影响规律。研究表明,系统悬挂角、阻尼等对系统冲击响应峰值影响显著,增加阻尼可使系统加速度响应峰值明显降低。研究结论可为悬挂式弹簧减振系统的设计提供理论依据。     

基础位移激励下斜支承弹簧减振系统的振动

建立了基础位移激励下斜支承弹簧减振系统的几何非线性振动方程,研究了基础位移激励下斜支承弹簧减振系统的几何非线性振动问题。采用L-P法推导出了斜支承弹簧减振系统的非线性振动近似解,讨论分析了基础位移激励振幅、位移激励频率、斜支承弹簧倾角等因素对斜支承弹簧减振系统非线性振动的影响,得到了斜支承弹簧系统的减振效果优于垂直安装弹簧减振系统的减振效果,为斜支承弹簧减振器的设计提供了理论依据。     

囊式空气弹簧机械阻抗近似解析算法研究

基于空气波动理论与囊体平衡性分析,提出了一种通过计算囊式空气弹簧的空气声压场和囊体应力场分布,确定其机械阻抗特性的近似解析分析方法。该方法依据小幅振动的线性叠加原理,将空气弹簧分为几个简单的可解析计算的规则区域,结合边界条件和衔接条件求出各规则区域的解析或近似解析解,进而将各区域解组合计算形成空气弹簧机械阻抗的参数化计算公式。最后,给出了运用该方法计算船用空气弹簧机械阻抗的实例,通过与测试数据对比表明该方法合理可行,为囊式空气弹簧的动态特性分析计算提供了一种新思路。     

大型低温环境室竖向气压变化特点分析

为了找出大型低温环境室室内正压设计方法存在的问题,对低温环境室在不同室温下的竖向气压变化特点进行分析,提出室内竖向气压分布的计算方法,该算法的准确性得到了实测数据的验证,其平均相对误差为5.9%。分析结果表明:大型深冷低温环境室的竖向气压变化很大,且在降温过程中室内正压不断增大。对于高度为20 m、室温为-165℃的大型深冷低温环境室,其下部正压值可超过421 Pa,远高于低温环境室室内正压以往的设计值(5—10 Pa)和安全防护值(200 Pa),因此应大幅度提高其室内正压的设计值和安全防护值。为确保室内全部空间维持正压,低温环境室的室内正压控制点应设置在顶部。     

单气室油气弹簧的优化设计研究

摘要：讨论了某军用越野车单气室油气弹簧的优化设计。首先建立油气弹簧的单缸数学模型,进而建立油气悬架系统1/2车辆模型的数学模型。然后根据越野车的特点,以车辆的平顺性和轮胎的接地性作为目标函数,以前、后油气弹簧的主要参数包括主活塞直径、阻尼孔水力直径、单向阀水力直径以及平衡位置时副气室和蓄能器内气体体积与压力作为设计变量,结合约束条件,建立了基于1/2车辆模型的油气弹簧优化设计数学模型,并应用粒子群算法进行了求解。结果分析表明,优化设计后的油气悬架系统的综合性能提高了37.33%。     

风机盘管机组试验装置中送风静压腔高度的确定

通过对风机盘管机组试验装置中空气分布的研究,确定测试房间的送风形式,建立送风设计模型,确立送风静压腔高度的计算方法,为风机盘管机组试验装置的外围结构设计提供理论依据。