下载文档原格式
双筒液压减振器的阻力特性的仿真模拟计算
吴云飞;雷雨成
【期刊名称】《上海汽车》
【年(卷),期】2000(000)004
【摘要】通过对桑塔纳轿车减振器的结构分析，建立了双筒液压减振器的仿真计算模型，进行模拟计算，并将计算结果和试验结果进行对比分析。
【总页数】4页(P14-17)
【作者】吴云飞;雷雨成
【作者单位】同济大学;同济大学
【正文语种】中文
【中图分类】U463.335.1
【相关文献】
1.双筒液压减振器的实验与仿真研究 [J], 刘惊涛;冯樱
2.双筒液压减振器速度特性仿真与灵敏度分析 [J], 叶万权;杨礼康;周安江;杜嘉鑫
3.轿车液压减振器阻力特性模拟计算及分析 [J], 陈耀钧
4.汽车双筒液压减振器工作特性仿真分析 [J], 蒋兵;夏琼;罗明军
5.双筒液压减振器外特性计算仿真 [J], 王波群
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
汽车操纵稳定性的计算机仿真
任卫群
【期刊名称】《汽车科技》
【年(卷),期】1998(000)002
【摘要】概述目前在汽车操纵稳定性分析的设计过程中应用计算机仿真技术的现状，并介绍仿真新技术于操纵稳定性分析与设计的发展趋势。
【总页数】1页(P28)
【作者】任卫群
【作者单位】东风汽车工程研究院;东风汽车工程研究院
【正文语种】中文
【中图分类】U461.6
【相关文献】
1.汽车操纵稳定性的计算机仿真研究 [J], 何耀华;方飞
2.汽车最速操纵逆动力学建模及操纵稳定性分析 [J], 陈肖媛;胡雪芳;苑风云
3.基于操纵稳定性的轮胎特性匹配汽车操纵逆动力学研究 [J], 王国林;梁辛欣
4.汽车多刚体操纵稳定性模型及稳定性分析 [J], 刘晋霞;张文明;张国芬
5.汽车驾驶的操纵稳定性和汽车行驶的平顺性浅析 [J], 张新宏
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第18卷增刊2 系统仿真学报© V ol. 18 Suppl.22006年8月 Journal of System Simulation Aug., 2006汽车减振器阻尼特性的仿真分析任卫群1, 赵峰1, 张杰1,2(1.华中科技大学CAD 中心, 湖北武汉 430074; 2.万向集团技术中心, 浙江杭州311215摘要:采用系统仿真方法及MATLAB 软件,建立汽车减振器的详细模型,并进行仿真研究。
模型能反映减振器的详细物理结构,如考虑油液特性影响、阀片刚度影响、摩擦力影响等。
模型经试验校验/阻尼特性计算精度达90%,模型精度能满足实际工程问题的需要。
经二次开发形成一套能进行参数化自动建模和仿真分析的软件系统,最终在汽车减振器设计过程中形成一套阻尼特性研究的系统完整的方法。
关键词:系统仿真;汽车减振器;阻尼特性中图分类号:TP 391.77 文献标志码:A 文章编号:1004-731X (2006 S2-0957-04Simulation on Damping Behavior of Vehicle Shock AbsorberREN Wei-qun 1, ZHAO Feng 1, ZHANG Jie 1,2(1. CAD Center, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China;2. Wanxiang Group Technical Center, Hangzhou 311215, ChinaAbstract: The system simulation method and the MATLAB software were used to build a detailed model of a vehicle shock absorber. The detailed structure includes in the model , such as the hydraulic properties, the valve stiffness and the friction force. The absorber model was validated using test data and the precision is above 90%, which can fulfill the engineering requirement . An automated modeling and simulation software package based on MATLAB was developed, which could support a systematic research of vehicle shock absorbers in its design.Key words: system simulation; vehicle shock absorbers; damping behavior引言目前汽车悬架中广泛采用双向筒式液压减振器提供悬架阻尼,其动力学特性对汽车操纵稳定性、平顺性等都有重大影响,因此减振器性能预测与设计方法改善已成为重要研究课题。
车辆振动磁流变阻尼器的受力过程参数建模
张勇飞;陈艳君
【期刊名称】《科技通报》
【年(卷),期】2014(30)12
【摘要】应用半主动控制悬架系统提高车辆的乘座舒适性和操纵稳定性的研究受到了学术界和工业界的广泛关注。
在对磁流变液体和磁流变阻尼器的特征分析的基础上,传统的车辆振动磁流变阻尼器受力分析模型以单个分析目标为主,忽略了多目标分析的需求。
为此,设计了一种新的对于磁流变阻尼器性能分析的数学模型,通过简化的平板结构,得出了剪切阀式磁流变阻尼器和阀式阻尼力之和的混合环境下阻尼力参数计算公式,揭示出了阻尼力与工作电流、活塞运动速度及结构参数之间的内在联系,并以此模型为依据,进行某车型的剪切阀式磁流变阻尼器的受力分析实验,经实验研究其性能良好。
【总页数】3页(P187-189)
【关键词】车辆振动;变阻尼器;参数建模
【作者】张勇飞;陈艳君
【作者单位】南昌大学科学技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN713.5
【相关文献】
1.车辆双磁流变阻尼器座椅悬架的建模及控制 [J], 赵强;赵吉业;张娜
2.基于磁流变阻尼器的车辆悬架振动优化控制 [J], 赵强;米磊;尹佳星
3.面向轨道车辆抗蛇行振动的磁流变脂阻尼器设计与台架测试 [J], 廖昌荣;赵丹侠;刘琼
4.基于多级磁流变阻尼器的操纵面振动半主动抑制--阻尼器设计与试验建模 [J], 孙伟;胡海岩
5.基于磁流变阻尼器的铁道车辆结构振动半主动控制 [J], 陆正刚;胡用生
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
车辆减振器动态特性的仿真研究的开题报告一、选题背景车辆减振器作为车辆运动学与乘车舒适性的重要组成部分，具有很高的研究价值。
在现代地面交通领域，车辆制造业正向更为高速、更加先进、更为安全的方向发展，而减振器的作用在其中至关重要。
目前，已经有很多学者针对车辆减振器的静态特性（如弹性特性、阻尼特性等）进行了深入研究，在这些研究的基础上，有必要深入了解减振器在实际运行中的动态特性（如工作状态、应变应力分布等）。
在车辆制造业的发展中，提高车辆的运行稳定性和乘车舒适性已成为行业的主要目标。
为此，通过减振器动态特性仿真研究，可以得到更为清晰、深入的减振器动态特性数据，并进一步提高车辆减振器的设计和制造水平，有助于促进我国车辆制造产业的发展。
二、研究意义1. 加深对车辆减振器动态特性的理解车辆减振器动态特性是车辆运动学和乘车舒适性的重要组成部分，加深对车辆减振器动态特性的研究，有助于提高车辆的性能和舒适度。
2. 探讨车辆减振器参数对车辆性能的影响通过仿真研究，可以得出不同减振器参数对车辆性能的影响规律，有助于车辆制造企业在设计和制造车辆时有的放矢。
3. 促进我国车辆制造业的发展通过深入研究车辆减振器动态特性，可以为我国的车辆制造产业提供有力的技术支持，提高我国车辆制造业的核心竞争力。
三、研究内容1. 建立车辆减振器动态特性仿真模型基于有限元法或者其他适合的方法，建立减振器的动态特性仿真模型。
2. 研究不同减振器参数对车辆性能的影响通过变化减振器的弹性特性、阻尼特性、质量等参数，研究不同减振器参数对车辆性能的影响和规律，探讨如何通过调整减振器参数提高车辆的性能和舒适度。
3. 结合试验数据验证仿真结果利用试验技术获取车辆减振器动态特性相关数据，与仿真结果进行比较，验证减振器动态特性仿真模型的准确性。
四、研究方法1. 基于有限元法或其他适合的方法，建立车辆减振器的动态特性仿真模型。
2. 利用现代仿真技术和数值计算方法，对减振器的动态特性进行解析。
摘要减振器特性仿真可以验证减振器参数设计是否合理，及时发现设计中存在的问题，减少试验次数和费用，加快减振器设计和开发，具有很重要的经济效益和社会效益。
然而，对减振器特性仿真的研究，目前，国内外大都是利用现成的仿真软件,模型所需要参数大都需要试验获得，难以建立准确可靠的仿真模型,特性仿真数值不可靠。
本文对减振器结构和原理、各阻尼构件和局部节流压力损失进行了分析，对节流阀片阀口开度进行了探讨。
利用弯曲变形解析计算式，根据节流压力与流量以及速度之间关系，建立了减振器两次开阀速度点。
在此基础上，根据开阀前、后的油路模型，对减振器开阀前、后的特性进行了深入地分析，建立了减振器特性分段数学模型。
利用Matlab软件，对减振器特性模型施加一定频率和幅值的谐波激励，对减振器内、外特性进行仿真，并且对减振器特性影响因素进行了分析。
通过特性试验值与特性仿真值比较可知：所建立的减振器特性仿真模型是正确，特性仿真值是可靠的，对减振器设计和特性仿真具有重要的参考应用价值。
关键词：车辆工程，筒式减振器，分段数学模型，特性仿真，影响因素IAbstractThe characteristic emulation of the shock absorber can validate whether the designed parameter is proper or not, find the problems on time on the way of the designing, so experimentation and the expenditure can be reduced, then the shock absorber’s design, exploiture and yield can be greatly prompted.Therefore it is very import to the benefit of economy and society that the research of the characteristic emulation .Now the research of the characteristic emulation are mainly base on the ready-made software in homeland and fremdness. Because founding the precise model is rather difficult that the numerical value which is get by the characteristic emulation is uncertainty.For the characteristic emulation existing problems, the thesis analyzed the structure and principle of the shock absorber, the damping component and the lossing of local pressure of throttle and the uncorking of the throttle ing curved distortional resolvable calculate formulate , we can get the two critical velocity of shock absorber.Hereon bases , by analyzing fore-and-aft oil routes’ model and the characteristic emulation of the shock absorber , veracious and effective parted –mathematics’model of the shock absorber is established . By using the Matlab software to impose some frequency and breadth value on the shock absorber , emulated inside and outside of characteristic of the shock absorber and analysed effectible factors of shock absorber.By comparing the characteristic examinational value and the characteristic emulational value ,we can know the mathem atics’model is precise , .and the characteristic emulational value is dependable , It is referential importance for the design of shock absorber and the characteristic emulation.Key words: Vehicle engineering , Cylinder shock absorber , Characteristic modeling , Emulation , Effect factorsII目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言................................................ - 1 -1.1课题的背景和目的....................................... - 1 -1.1.1 研究背景........................................ - 1 -1.1.2 研究目的........................................ - 1 -1.2 减振器研究现状........................................ - 2 -1.3 本论文研究内容........................................ - 2 -第二章油液介质及其流动特性................................... - 3 -2.1 油液特性.............................................. - 3 -2.2 油液流动.............................................. - 5 -2.2.1 油液流动公式.................................... - 5 -2.2.2 油液流动分析.................................... - 6 -2.2.3 局部损失叠加原理................................ - 7 -2.3本章小结............................................... - 8 -第三章汽车筒式减振器阻尼构件分析............................. - 9 -3.1 常通节流孔............................................ - 9 -3.2 叠加阀片等效厚度与阀口开度............................ - 9 -3.2.1 叠加阀片等效厚度................................ - 9 -3.2.2 阀口开度....................................... - 10 -3.3 节流缝隙............................................. - 11 -3.4 活塞缝隙............................................. - 11 -3.5 活塞孔............................................... - 11 -3.5.1 活塞孔沿程阻力损失............................. - 12 -3.5.2 活塞孔局部阻力损失............................. - 12 -3.5.3 活塞孔等效长度的确定........................... - 13 -3.6本章小结.............................................. - 14 -第四章筒式减振器的工作原理及特性分析........................ - 15 -4.1 筒式减振器的工作原理................................. - 15 -4.1.1 复原行程....................................... - 15 -IIIIV4.1.2 压缩行程 ....................................... - 16 -4.2 复原行程特性分析 ..................................... - 16 -4.2.1 复原行程开阀速度点 ............................. - 16 -4.2.2 复原初次开阀前特性分析 ......................... - 19 -4.2.3 复原初次开阀后特性分析 ......................... - 20 -4.2.4 复原二次开阀后特性分析 ......................... - 23 -4.3 压缩行程特性分析 ..................................... - 25 -4.3.1 压缩行程开阀速度点 ............................. - 25 -4.3.2 压缩阀初次开阀前特性分析 ....................... - 26 -4.3.3 压缩阀初次开阀后特性分析 ....................... - 27 -4.3.4 压缩阀二次开阀后特性分析 ....................... - 29 -4.4 本章小结 ............................................. - 31 -第五章 汽车筒式减振器特性仿真 ................................ - 32 -5.1 减振器特性仿真的数学模型 ............................. - 32 -5.2 运动特性仿真 ......................................... - 33 -5.3 减振器外特性仿真 ..................................... - 34 -5.3.1 速度特性仿真 ................................... - 35 -5.3.2 示功图仿真 ..................................... - 36 -5.3.3 特性验证 ....................................... - 36 -5.4 减振器内特性仿真 ..................................... - 37 -5.5节流阀开度仿真 ........................................ - 38 -5.6本章小结 .............................................. - 39 -第六章 减振器特性影响因素分析 ................................ - 40 -6.1 阀片厚度h 对减振器特性的影响 ......................... - 40 -6.2 常通节流孔的大小f A 、y A 对减振器特性的影响 ........... - 40 -6.3 阀片预变形量0r f 对减振器特性的影响 .................... - 41 -6.4 活塞杆直径g d 对减振器特性的影响 ...................... - 41 -6.5 温度对减振器特性的影响 ............................... - 42 -6.6 本章小结 ............................................. - 43 - 结 论 ....................................................... - 44 - 参考文献 ..................................................... - 45 - 致 谢 ........................................... 错误！未定义书签。
减振器特性仿真分析软件开发
应艳杰;张增年
【期刊名称】《拖拉机与农用运输车》
【年(卷),期】2008(35)1
【摘要】根据双向作用筒式液压减振器的结构和性能特性,成功开发了减振器仿真软件,文中详细地论述了该仿真软件的特点。
该仿真系统的应用为减振器的设计开发提供了有力的帮助,有效缩短了开发周期,降低了开发成本。
【总页数】2页(P85-86)
【关键词】减振器;特性;仿真软件
【作者】应艳杰;张增年
【作者单位】浙江万里学院电信学院
【正文语种】中文
【中图分类】U463.335.1
【相关文献】
1.基于VC＋＋的双筒武减振器外特性仿真软件开发 [J], 王洪成
2.磁流变液减振器阻尼特性的仿真分析 [J], 闫占辉;关铁鹰
3.馈能减振器阻尼特性对悬架性能影响及仿真分析 [J], 黄燕飞
4.减振器阻尼特性对车辆性能影响的仿真分析 [J], 金帅;王保苓;刘向;王鹏
5.行程敏感式液阻减振器动力学特性的三维流-固耦合有限元仿真分析 [J], 徐文雪;吕振华
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第18卷增刊2 系统仿真学报© V ol. 18 Suppl.22006年8月 Journal of System Simulation Aug., 2006汽车减振器阻尼特性的仿真分析任卫群1, 赵峰1, 张杰1,2(1.华中科技大学CAD 中心, 湖北武汉 430074; 2.万向集团技术中心, 浙江杭州311215摘要:采用系统仿真方法及MATLAB 软件,建立汽车减振器的详细模型,并进行仿真研究。
模型能反映减振器的详细物理结构,如考虑油液特性影响、阀片刚度影响、摩擦力影响等。
模型经试验校验/阻尼特性计算精度达90%,模型精度能满足实际工程问题的需要。
经二次开发形成一套能进行参数化自动建模和仿真分析的软件系统,最终在汽车减振器设计过程中形成一套阻尼特性研究的系统完整的方法。
关键词:系统仿真;汽车减振器;阻尼特性中图分类号:TP 391.77 文献标志码:A 文章编号:1004-731X (2006 S2-0957-04Simulation on Damping Behavior of Vehicle Shock AbsorberREN Wei-qun 1, ZHAO Feng 1, ZHANG Jie 1,2(1. CAD Center, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China;2. Wanxiang Group Technical Center, Hangzhou 311215, ChinaAbstract: The system simulation method and the MATLAB software were used to build a detailed model of a vehicle shock absorber. The detailed structure includes in the model , such as the hydraulic properties, the valve stiffness and the friction force. The absorber model was validated using test data and the precision is above 90%, which can fulfill the engineering requirement . An automated modeling and simulation software package based on MATLAB was developed, which could support a systematic research of vehicle shock absorbers in its design.Key words: system simulation; vehicle shock absorbers; damping behavior引言目前汽车悬架中广泛采用双向筒式液压减振器提供悬架阻尼,其动力学特性对汽车操纵稳定性、平顺性等都有重大影响,因此减振器性能预测与设计方法改善已成为重要研究课题。
传统设计方法主要根据经验确定设计参数然后进行试验修正,采用结构参数不同的样机装备于要匹配的汽车,由试车员进行实车试验评价,这个过程须对减振器内部参数进行多次反复调整,并经多次试制与试验,这种完全依赖于样机实验的设计方法不但周期长、成本高,而且较难获得最优的减振器特性。
为克服上述方法缺点、减少减振器样机试制及实车试验费用、缩短开发周期,利用系统仿真技术进行减振器性能预测和设计优化已成必然趋势,其基本过程是基于减振器结构建立数学模型,经模拟分析得到阻尼特性,将此特性用于汽车系统动力学和振动分析,评价汽车的操纵稳定性、平顺性等性能,在此基础上对减振器特性和结构进行优化设计。
因此,采用系统仿真方法进行减振器研究的核心问题是建立准确反映减振器特性的模型,以便在设计阶段能准确预测减振器的阻尼特性。
收稿日期:2006-04-29 修回日期:2006-06-01基金项目:国家“八六三”高技术研究发展计划(2003AA001031; 国家自然科学基金(60574053作者简介:任卫群(1971-, 男, 湖北人, 博士, 副教授,研究方向为系统仿真、机械系统CAE, 汽车动力学与控制; 赵锋(1980-, 男, 湖北人, 硕士生, 研究方向为汽车动力学仿真; 张杰(1978-, 男, 湖北人, 博士生, 工程师, 研究方向为汽车动力学仿真。
汽车双向筒式液压减振器的仿真模型分为两类,一类是反映减振器外部特性的黑箱模型[1-2],包括恢复力映射方法、神经网络方法等,黑箱模型不能细致地反映减振器具体结构(如阀片具体参数调整对性能的直接影响,不能完全满足减振器模型作为性能预测工具的需要。
另一类是基于内部结构机理建模的详细物理模型[3-4],包含压力模型和阀片压力-流速特性,其中压力模型用一阶非线性微分方程表达流体可压缩性模型、确定不同的内部腔体压力,阀片的压力-流速特性可采用测力计试验辨识阀片参数后解析地确定、或由试验直接测定得到压力-流速数据、或采用计算流体动力学(CFD方法计算不同阀体元器件压力-流速特性。
国内有北京理工大学、清华大学等对减振器的阻尼特性进行了研究[5-6]。
因此,针对汽车双向筒式液压减振器的仿真研究,需要开发一套系统完整的减振器仿真模型,能详细反映减振器内部结构及参数,反映减振器内部结构(如阀片调整对减振器阻尼特性乃至整车性能的影响。
论文针对万向集团实际生产的减振器,采用系统仿真方法并基于MATLAB 软件,建立其阻尼特性仿真分析的模型;模型能反映减振器详细的内部结构及参数,如考虑流体密度随压强的变化,集成阀片刚度的有限元分析结果等;模型经过试验验证,其阻尼特性计算精度达90%,能满足解决实际工程问题的需要;最后在MATLAB 软件基础上开发参数化自动建模软件系统,形成汽车双向筒式减振器阻尼特性研究的系统完整方法,方便设计人员使用。
2006年8月系统仿真学报 Aug., 20061 减振器基本结构及工作过程万向集团实际生产的一种汽车双向筒式液压减振器,其实际结构如图1所示。
图1 汽车双向筒式液压减振器的实际结构上述基本结构中包含的减振器基本液力系统,主要有减振器油液、承载减振器油液的基本液力腔以及连通三个液力腔的基本阀系。
减振器油液,具有液体基本特性参数。
基本液力腔包括上腔(第I 腔,下腔(第II 腔和补偿腔(第III 腔。
基本阀系主要包括复原阀分总成和压缩阀分总成,复原阀分总成包括复原阀和流通阀,其主要开口部位包括复原阀片开口(A5_15、流通阀片开口(A19、阀座上两列常开的通孔(A20、A21,以及复原阀和流通阀在液力作用下变形造成的开口res A ,flow A ;压缩阀分总成包括压缩阀和补偿阀,其主要开口部位包括压缩阀片开口(A1_4、补偿阀片开口(A16、阀座上两列常开的通孔(A17、A18,以及压缩阀和补偿阀在液力作用下变形造成的开口comp A ,equ A 。
在减振器实际运动过程中,当减振器活塞向下运动时,油液从下腔(第II 腔流向上腔(第I 腔以及补偿腔(第III 腔,这时由于流体压力的作用使得压缩阀(A1_4打开、流通阀(A19打开;而当减振器活塞向上运动时,油液从上腔(第I 腔以及补偿腔(第III 腔流向下腔(第II 腔,这时由于流体压力的作用使得复原阀(A5_15打开、补偿阀(A16打开。
由于活塞向上和向下运动时流体运动的通路不同,造成所形成的阻尼力有所不同。
2 减振器阻尼特性的建模和仿真方法根据这种双向筒式减振器的结构和应用条件,在减振器模型建立过程中有以下基本假设:流经多孔口的流动是湍流流动,流动是准稳态的;忽略孔口处的液体容积;在液体集中的腔室容积内,压力瞬时均匀化,不考虑容积内的压力分布;忽略缸壁的柔性;忽略节流中的热量生成,不使用能量方程;忽略导向杆的泄漏面积。
根据这样的基本假设,着眼于基本液力系统及主要阀系的特性,进行适当抽象及简化,建立减振器的模型,如图2所示。
图2 汽车双向筒式液压减振器的模型上述模型中以一些基本物理量表征减振器油液、基本液力腔及基本阀系的特性,根据流体的基本物理规律进行压力、流量等的计算,最终得到减振器阻尼特性的变化规律。
仿真过程中,首先按时间流程计算每步长下的运动速度x&,继而进行各液压腔压强p 的预估(包括1p ,2p ,3p 预估。
然后计算各腔的流量(21−Q&,23−Q &或12−Q &,32−Q &,进而用质量守恒方程校核。
假设12−Q &,32−Q &,01−Q &,分别为下腔至上腔、下腔至补偿室、上腔至补偿室的油液瞬时容积流量,(21−Q&,23−Q &则反之,根据上腔和下腔的质量守恒,有: 11221112110(d V Q Q Q dtρρρρ−−−=−−&&& ((3212223321122−−−−+−+=Q Q Q Q dtV d &&&&ρρρρ (1 上述式中,若21p p >,则012=−Q &,021>−Q & 若12p p >,则021=−Q &,012>−Q & 若32p p >,则023=−Q &,032>−Q & 若23p p >,则032=−Q &,023>−Q & 粘性液体通过节流孔的流量与压差的关系一般可用下式描述:n dp A C Q /12(ρ∆=& (2 式中d C 是流量系数,A 是通流面积,p ∆是节流孔前后压差,ρ是流体上游密度,Q&是容积流量,n 是经验指数,一般取为1.75。
根据以上公式和计算过程,通过压强p 的修正和流量与压强计算的迭代,达到精确确定各腔压强的目的。
最后根据上面计算得到的各腔压强1p ,2p ,3p 的精确数值,计算得到总的阻尼力: ((12v sign F p A A p A F f r p p ⋅−⋅−−⋅= (3其中A p 为活塞面积,A r 为连杆面积,F f 为摩擦力。
根据以上公式得到运动速度与阻尼力间的对应关系。
完成所有步长下对应关系的计算,最后得到阻尼特性曲线。
2006年8月任卫群, 等:汽车减振器阻尼特性的仿真分析Aug., 2006以上的减振器详细模型,为能更准确地反映实际结构的特性,针对一些特殊问题进行了特殊处理。
