温度对连通式油气悬架特性的影响

为研究温度对连通式油气悬架特性的影响，基于其工作原理建立连通式油气悬架刚度、阻尼力的数学模型与车辆动力学模型，并在Simulink中搭建车辆整车仿真模型。在三种不同的温度下对连通式油气悬架进行特性试验，结合仿真与试验数据，结果显示：连通式油气悬架在20℃与40℃时的阻尼特性基本不变，当温度达到60℃时，悬架的阻尼特性降低，且油气悬架的仿真与试验误差增大，但曲线变化趋势相同。连通式油气悬架刚度不仅与活塞杆位移有关，并且随着温度的升高而增加，温度越高，刚度增大越快。     

温度对油气悬架性能的影响分析

在考虑了温度对蓄能器及液压油的影响条件下,兼顾油液的可压缩性、管路压缩性及阻力因素的影响,建立了油气悬架非线性数学模型。在试验台架上对油气悬架进行了不同温度条件下的动态性能测试和分析,仿真分析结果和试验测试结果是一致的,证明了数学模型的正确性。通过分析得到了油气悬挂性能随温度变化的规律。结果也表明:随着温度的升高,油液粘度减小,油气悬架的静刚度和动刚度都增大,系统阻尼力降低;温度对复原过程中位移、速度特性影响较小,但对拉伸和压缩行程中的特性影响较大;在一定的载荷作用下,悬挂油缸随着温度的升高而伸长,载荷越低伸长量越显著。     

单气室油气悬架的仿真与试验研究

参考车辆液力减振器的研究经验和成果,考虑密封的摩擦,建立单气室油气悬架的的非线性数学模型.在不同的充气压力下,对单气室油气悬架进行台架试验研究,分别测得油气悬架的输出力和缸筒相对于活塞杆的位移.应用多体动力学仿真软件ADAMS建立单气室油气悬架的虚拟模型,将试验得到的位移与时间的关系曲线输入到虚拟模型进行仿真.将仿真得到的位移特性曲线、速度特性曲线和相应的试验曲线进行比较,修正了油气悬架数学模型中的关键参数,验证了数学模型的精确性.分别将考虑密封摩擦和不考虑密封摩擦的仿真结果与试验结果进行比较,证明考虑密封摩擦的油气悬架数学模型更精确,但密封摩擦对数学模型精度的影响在5%以下,如果粗略评价油气悬架的性能,密封摩擦可以忽略不计.     

重型越野车油气悬架的非线性模型研究

以 WS2 4 0 0重型越野车油气悬架为研究对象 ,建立了包含刚度、阻尼、摩擦等非线性特性的油气悬架系统的非线性数学模型 ,并进行了油气弹簧的动态和静态特性的试验研究     

重型多轴车辆互连油气悬架特性分析

以重型多轴车辆互连悬架系统为研究对象,建立了四轴互连油气悬架液压系统数学模型。模型中考虑了管路沿程压力损失、局部压力损失和油缸活塞杆运动摩擦力的影响,并进行仿真分析,通过台架试验验证了模型的正确性。基于互连油气悬架液压系统数学模型,对比分析了垂向和侧倾工况下互连悬架和独立悬架的刚度和阻尼特性,以及对互连悬架阻尼特性进行参数化分析。结果表明：在垂向工况下,互连悬架蓄能器内气体体积变化量相当于各活塞杆进出油缸的体积,与独立悬架蓄能器内气体体积变化量相等,因此互连悬架与独立悬架刚度特性相同,但其阻尼力大于独立悬架;侧倾工况下,互连悬架在增加侧倾刚度的同时也明显增大了阻尼力。两种工况下,独立悬架阻尼特性不变,互连悬架阻尼力随单向阀直径增大、阻尼阀直径增大、油管直径增大、油缸内径减小和活塞杆直径增大而减小。     

矿用汽车前悬架瞬态和稳态侧倾特性分析

侧倾特性是影响车辆平稳运行和安全行驶的重要因素,采用理论分析、仿真模拟和试验验证相结合的方法研究某款矿用自卸车前悬架的瞬态和稳态侧倾特性。结合油气悬架理论模型和台架试验分析结果,获得单气室油气悬架的非线性刚度和阻尼特性,分析悬挂缸的主要结构参数和工作参数变化对其输出特性所产生的影响;采用图解法确定独立前悬架侧倾中心的位置。建立矿用汽车独立式前悬架的数学模型和侧倾运动动态仿真模型,对前悬架的侧倾运动特性进行分析。通过仿真模型讨论油气悬架系统的阻尼孔面积、单向阀过流面积、初始充气量对质心侧倾性能的影响。采用正交试验的方法研究前悬架的稳态侧倾特性,最后通过灵敏度获得对悬架侧倾特性最敏感的变量。结果表明:油气悬架在抗侧倾能力上明显要优于其他类型的悬架     

矿用汽车油气悬架系统建模与仿真

以WC5铰接式矿用汽车的油气悬架系统为研究对象,建立了包括刚度、阻尼、摩擦等因素的油气悬架系统非线性数学模型,并对油气悬架系统刚度特性和阻尼特性进行分析;分析表明,蓄能器初始条件直接决定着油气悬架的刚度特性,增大悬架缸的内径,减小单向阀、阻尼孔的直径则产生的阻尼力增大,这为矿用汽车油气悬架系统的设计提供了一定的参考依据。     

单气室油气悬架平顺性仿真分析

对一种单气室油气悬架的结构与工作原理进行了描述,结合其工作原理推导了阻尼特性的数学模型,以此为理论基础利用AMESim软件搭建了油气悬架的仿真模型,并进行了油气悬架阻尼特性的仿真试验,结合台架试验数据验证了仿真模型的正确性,分析了阻尼孔、单向阀系参数对油气悬架阻尼特性的影响。然后,进一步搭建了油气悬架二自自度模型,以车身加速度、悬架动行程、车轮动位移为指标考察了油气悬架的平顺性能,与传统悬架系统性能进行了对比。研究结果表明:该单气室油气悬架可以较好地提高车辆行驶平顺性。     

基于功率键合图理论的油气弹簧悬架仿真分析

基于功率键合图理论建立了全路面起重机双气室油气弹簧悬架系统非线性数学模型,构造了路面不平度时间函数,并在Matlab/Simulink环境下进行仿真,分析了油气悬架缸主要参数对车辆振动规律的影响,验证了油气弹簧悬架的非线性阻尼特性和非线性刚度特性,证明了功率键合图理论在此领域的可行性和功率键合模型的正确性,为进一步的整车仿真和控制策略研究提供了理论依据。     

油气弹簧的结构设计与特性仿真

基于油气弹簧的工作原理与某汽车悬架的尺寸和性能要求,完成油气弹簧关键元件的结构设计与校核,完成油气弹簧节流阀片厚度数学模型的推导。利用有限元软件ANSYS进行仿真分析,验证节流阀片厚度数学模型的正确性。基于理想气体的状态方程,对油气弹簧的静态特性进行理论分析,并完成油气弹簧刚度特性和负载特性的仿真分析。     

同侧耦连油气悬架车辆平顺性分析

针对同侧耦连油气悬架对多轴车辆行驶平顺性的影响,建立同侧耦连油气悬架液压系统模型和整车与油气悬架耦合动力学模型。开展油气悬架台架试验,验证了油气悬架模型的正确性。安装同侧耦连油气悬架和独立悬架车辆在随机路面输入下进行了行驶平顺性仿真分析,并对同侧耦连油气悬架车辆平顺性进行参数化分析。结果表明,随机路面输入下,同侧耦连油气悬架各油缸刚度特性一致,因此车身俯仰角较独立悬架较小,且能够平衡各轴轮胎动载荷;随着车速的增加,车身质心加权加速度和轮胎动载荷均呈增加趋势,但车身质心加权加速度在车速为50~60 km/h过程中稍有下降,在车速为60~80 km/h过程中基本保持不变;蓄能器静平衡初始体积减小,刚度增大,车身质心加权加速度随蓄能器静平衡初始体积减小呈增大趋势,但在车速为60~80 km/h过程中不同初始体积对加速度影响不同,蓄能器静平衡初始体积变化对轮胎动载荷影响不明显。     

基于AMEsim和Simulink的油气悬架仿真与试验

针对越野车辆减振阻尼阀散热及控制响应滞后的问题,设计了利用外置电液比例溢流阀调节阻尼特性的新型油气悬架。基于AMEsim软件建立油气悬架仿真模型,并利用外特性试验验证AMEsim仿真模型的正确性,在此基础上分析相关参数对悬架刚度和阻尼特性的影响。将所建油气悬架模型应用于车辆振动的半主动模糊控制仿真研究中,随机路面激励下的仿真分析结果表明,车辆行驶平顺性各项指标得到提升,模糊控制效果明显,验证了通过调节溢流阀电流来提高油气悬架性能的可行性。     

基于BWR状态方程油气悬架温度变化特性分析

油气悬架是重型装载车辆的承载及减振机构,具有良好非线性特性。惰性气体通常被假定为理想气体,进而采用多变过程分析其压力变化,忽略气体与周围环境之间热量交换,造成分析误差。根据油气悬架结构特点和工作特征,分析各部件热量交换,基于BWR真实气体状态方程建立悬架内部热量变化数学模型,搭建仿真模型和试验台进行验证。BWR状态方程可很好的描述整个过程中气体和周围环境热交换,当质量发生微小变化时,也可得到很好的分析结果;仿真和试验均表明悬架阻尼力做功是温升的主要因素,油液温升会对悬架的阻尼特性有较大影响。结果表明数学模型的准确性,可很好地反应真实车辆在正常运行时其内部热力学状态以及对外动力学变化。     

工程车辆油气弹簧的建模与特性分析

为了研究油气温度的变化对油气弹簧特性的影响,设计了油气弹簧综合性能试验系统和温度间接测试系统,建立了油气弹簧振动模型。首先,采用等价线性化和泰勒展开相结合的方法求得了振动模型的近似解析解,通过与试验数据对比表明,包含温度系数的数学模型更接近于实际情况;然后,在此基础上分析了油气温度的变化对油气弹簧阻尼和刚度的影响。结果表明,油液温度的升高使油气弹簧阻尼力减小,降低了油气弹簧的减振效果;而氮气温度的增加使油气弹簧的刚度增大,增大了油气弹簧的承载能力。     

大型油气悬挂缸静、动态性能试验台设计

针对大型油气悬挂缸的静、动态性能试验,提出了一种由伺服电机驱动的定量液压泵/马达控制加载液压缸的节能型试验台设计方案,试验过程中能量的回收与存储采用超级电容。试验台可对被试悬挂缸施加多种激励,且液压主回路无节流。建立了加载系统的数学模型,并利用AMESim软件仿真了性能试验过程。研究结果表明：试验台的性能可以满足多种大型悬挂缸静、动态性能试验的需要,且能实现能量回收,相对于阀控系统能耗降低了约92%;超级电容储能方案避免了电机瞬时大功率运行对电网的冲击,大幅降低了配电系统的建设、改造成本。     

油气状态对车辆油气悬挂特性影响建模分析

油气悬挂内部的油液和气体并非绝对的理想状态,而是随着压力变化发生溶解或析出,对悬挂输出特性影响较大。基于此,提出真实气体状态方程,建立考虑气体溶解与析出特性的油气悬挂分析模型。运用Simulink仿真分析模型和油气悬挂性能分析试验台,选取冲击载荷、周期激励及正弦小振幅扫频激励等工况,分析油气悬挂的簧上质量位移和压力响应特性。结果表明:冲击载荷作用1.5 s左右达到平衡状态,试验和仿真平衡位置误差小于3%;周期性激励作用下,运动位移和气体压力的仿真结果与试验测试数据一致,位移最大误差范围在1 mm内,气体压力响应误差范围在0.06 MPa内。扫频激励作用下,系统性能满足要求,试验结果和仿真分析变化趋势基本一致。考虑气体溶解与析出特性的数学模型对油气悬挂设计具有一定的指导意义。     

越野车用两级压力式油气弹簧的建模与仿真

两级压力式油气悬架可有效地解决传统单气室油气悬架在不同载荷状态下的动力学性能矛盾。为进一步提高越野车辆的行驶性能,提出一种越野车用两级压力式油气弹簧,建立考虑油液压缩性的油气弹簧非线性数学模型,并通过台架试验验证数学模型的准确性。建立1/4车辆模型,在随机路面激励下进行平顺性仿真。结果表明,良好路面的满载工况和一般路面的空载工况下,相对于单气室油气悬架,两级压力式油气悬架的车身加速度均方根值分别下降了20.1%和10.7%,轮胎动载荷均方根值分别下降了36.8%和10.4%,两级压力式油气悬架的动行程均方值分别增加了11.8%和1.9%,其撞击限位块的概率小于0.1%,能够满足车辆的使用要求。     

Influence Analysis of Machining and Installation Errors on the Radial Stiffness of a Non-Pneumatic Mechanical Elastic Wheel

Machining and installation errors are unavoidable in mechanical structures. However, the effect of errors on radial stiffness of the mechanical elastic wheel(ME-Wheel) is not considered in previous studies. To this end, the interval mathematical model and interval finite element model of the ME-Wheel were both established and compared with bench test results. The intercomparison of the influence of the machining and installation errors on the ME-Wheel radial stiffness revealed good consistency among the interval mathematical analysis, interval finite element simulation,and bench test results. Within the interval range of the ME-Wheel machining and installation errors, parametric analysis of the combined elastic rings was performed at different initial radial rigidity values. The results showed that the initial radial stiffness of the flexible tire body significantly influenced the ME-Wheel radial stiffness, and the inverse relationship between the hinge unit length or suspension hub and the radial stiffness was nonlinear. The radial stiffness of the ME-Wheel is predicted by using the interval algorithm for the first time, and the regularity of the radial stiffness between the error and the load on the ME-Wheel is studied, which will lay the foundation for the exact study of the ME-Wheel dynamic characteristics in the future.