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星际娱乐筒式液力减振器性能模拟仿真技术的发

发布时间:2018-11-21

  企业发展技术前沿 正文

  Besinger和Cole等在90年代中后期将这种建模方法应.用于重型车辆悬架减振器的建模,采用了非线性的弹性和阻尼元件,其模型仿真结果在活塞运动频率小于10Hz,速度小于1m/s的范围内,与实验测试结果吻合得较好。

  图1是采用具有不同力学特性的物理元件组合而成的几种等效参数化模型:(a)仅由线性弹性元件K和线性阻尼元件C串联而成;(b)则增加了一摩擦元件ψ;(C)在(b)的基础上增加了一间隙元件ε。等效参数化模型中的物理元件与影响减振器特性的实际因素之间具有一定的对应关系:弹性元件对应于节流阀系弹性元件、油液或油气混合物的可压缩性、缸筒的弹性以及减振器两端连接铰链的橡胶衬套的弹性等综合作用的效果;阻尼元件对应于油液流经节流孔隙产生的阻尼作用;摩擦元件对应于运动副之间的摩擦;间隙元件对应于节流阀和油液的运动滞后以及减振器运动方向改变时可能出现的空程。模型中各物理元件的参数值可由实验测量数据拟合。

  针对不同的减振器可采用不同的元件组合,取不同的元件力学特性参数建立模型——当摩擦力影响较为显著时,如对于承受侧向力的减振器,应采用(b)和(c)所示的组合。对于商用车辆悬架减振器,摩擦和间隙影响不显著,星际娱乐采用(a)所示的模型也能达到较高的精度。需要指出的是,减振器的阻尼特性在不同工作速度和不同激振频率下的非线性特征是有较大区别的,通常随节流阀的开启状态呈现明显的二个阶段,随激振频率的增加迟滞现象增强。因此低频低速工况下元件力学特性参数的取值往往不适于高频高速工况,可根据减振器的实际阻尼特性选取力学元件,星际娱乐根据具体工况进行参数拟合。这也是等效参数化建模中的难点问题。

  减振器的非参数化模型(也称作黑箱模型)有多种。其中最简单的方法是对实验测量的阻尼力-活塞位移或速度关系数据(示功图和速度特性图)进行曲线拟合或将测量结果整理成表格。但由于减振器的阻尼力实际上与多个运动状态参数(如位移、速度和加速度等)有关,星际娱乐,因此上述表示方法不够全面。恢复力曲面(restoring force surface,RFS)方法是较成功的非参数化建模方法。其要点是将减振器阻尼力表达为多运动状态参数函数,以二维曲面图直观地表达减振器特性。这种建模方法对减振器的测试方法有一定的特殊要求,目前比较成熟的方法是在某一激振频率下改变激振幅值,使得状态平面上每个网格内均包含足够的数据量。由于减振器的特性与其振动频率有关,因此需要在许多频率下对减振器进行激光振实验,获得一系列等频率恢复力曲面图。这需要进行大量的实验测试,是此类建模方法目前存在的主要缺点。目前,基于谐波激振的RFS建模方法已相对比较成熟,星际娱乐基于非谐波激振(如随机激振)的RFS建模方法正处于进一步研究中。

  在减振器建模和仿真分析领域,国内有些学者建立了一些简化的参数化模型、等效参数化模型和非参数化模型。但建立的物理参数模型中对减振器的实际结构做了较大简化,也未深入考虑介质工作温度、摩擦力等因素的影响。文献[6]采用液-固耦合有限元方法对底阀压缩阀的节流特性进行了模拟计算。底阀、压缩阀采用了滑阀结构,易于采用液-固耦合有限元方法直接求解其压力差-流量特性。求解结果总体与测试结果吻合较好,但由于底阀压缩阀节流孔隙的形状复杂,建立固-液耦合模型时进行了适当的结构简化,导致产生了一定的误差。有关减振器等效参数化模型的研究主要是将国外的建模方法应用于国产汽车悬架减振器的建模。目前对此类方法的建模过程已经掌握,但其应用研究有待于进一步开展。对于非参数化建模方法的研究目前仅限于对实验测试结果的简单拟合。

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