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《車用筒式減振器動(dòng)態(tài)特性的理論與試驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要車用筒式減振器動(dòng)態(tài)特性的理論與試驗(yàn)研究ff汽車減振器是懸架系統(tǒng)中的主要阻尼元件,它對(duì)于車輛的舒適性和安全性均具有重要作用。目前汽車上廣泛采用的減振器仍是雙筒液壓減振器。由于雙筒液壓減振器工作環(huán)境多變,工作特性十分復(fù)雜,并且經(jīng)常出現(xiàn)多種多樣的特性畸變,導(dǎo)致了減振器早期失效和異常噪聲,因此,其動(dòng)力學(xué)建模和特性分析一直是汽車工業(yè)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)減振器工作過(guò)程及其動(dòng)態(tài)特性全面而準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)對(duì)于提高汽車設(shè)計(jì)及制造無(wú)疑具有非常重要的意義。征對(duì)筒式液壓減振器工作過(guò)程中復(fù)雜的非線性動(dòng)態(tài)行為,y本文的研究工作主要包括以下及各方面的內(nèi)容:筒式液壓減振器非
2、結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模;基于該減振器非結(jié)構(gòu)參數(shù)模型的汽車行駛動(dòng)力學(xué)仿真;減振器多體動(dòng)力學(xué)建模及仿真;一類特性畸變減振器的機(jī)理及其危害分析;減振器動(dòng)態(tài)特性的臺(tái)架及實(shí)車試驗(yàn)研究;最后,采用相位隨機(jī)化方法進(jìn)行了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的非線性混沌特性判定。本文基于BoucWen遲滯模型對(duì)減振器提出了一種非參數(shù)化數(shù)學(xué)模型。該模型具有形式簡(jiǎn)單,參數(shù)較少的優(yōu)點(diǎn),且由該模型進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真得到的減振器示功特性和速度特性與試驗(yàn)結(jié)果能較好吻合,證明了該模型具有較高的精度,能推廣應(yīng)用于汽車動(dòng)力學(xué)仿真。j在汽車行駛動(dòng)力學(xué)分析中常常將減振器簡(jiǎn)化為一個(gè)無(wú)質(zhì)量的阻尼常數(shù),為了更好地研究減振器活塞頂桿
3、及其缸筒結(jié)構(gòu)在車輛行駛過(guò)程中的動(dòng)態(tài)響應(yīng),并提高車輛行駛動(dòng)力學(xué)的精度,本文在四分之一車模型中將減振器進(jìn)一步分解為一個(gè)兩自由度的子系統(tǒng),應(yīng)用本文提出的減振器非結(jié)構(gòu)參數(shù)化數(shù)學(xué)模型,模擬分析了不同激勵(lì)條件下的車身;::==::=:圭塞奎望奎蘭墼圭蘭堡簍圣:=::;:=;==;=;==—=;-振動(dòng)加速度及懸架動(dòng)擾度。分析結(jié)果表明,采用傳統(tǒng)的線性分析方法要比非線性分析方法產(chǎn)生的誤差大得多。汽車CAE分析對(duì)于工業(yè)界意義極大,利用計(jì)算機(jī)來(lái)解決復(fù)雜系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的自動(dòng)建模與數(shù)值仿真,簡(jiǎn)化了分析過(guò)程并提高了分析精度,基于這種思想,本文在ADAMS環(huán)境中建立了減
4、振器及其懸架系統(tǒng)的多體動(dòng)力學(xué)模型,模型中各部件之間的約束關(guān)系和物理特性與實(shí)物一致。該多體動(dòng)力學(xué)模型以笛卡爾坐標(biāo)和歐拉角參數(shù)描述物體的空間形位,以吉爾剛性積分解決求解問(wèn)題。該減振器多體模型的仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果非常吻合。減振器速度特性在復(fù)原行程出現(xiàn)交叉是一種很特殊的減振器外特性畸變,而且,具有這種交叉畸變的減振器均會(huì)產(chǎn)生某種類似敲擊的異常噪聲。應(yīng)用本文所建立的四分之一車模型和減振器多體動(dòng)力學(xué)模型對(duì)該種畸變減振器和正常減振器進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真發(fā)現(xiàn):對(duì)應(yīng)畸變減振器速度特性復(fù)原行程的交叉點(diǎn)處,其活塞頂桿的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)具有明顯異常沖擊;而正常減振器活塞項(xiàng)桿的動(dòng)力學(xué)
5、響應(yīng)則沒(méi)有這種異常的沖擊。為了論證仿真的結(jié)果,進(jìn)行了大量的畸變減振器和正常減振器的對(duì)比性臺(tái)架試驗(yàn)和實(shí)車試驗(yàn),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了頻譜分析和多層小波分解,試驗(yàn)結(jié)果得到與仿真結(jié)果相同的現(xiàn)象。充分證明了減振器的異常沖擊造成了其異常的噪聲。同時(shí),應(yīng)用替代數(shù)據(jù)方法分別對(duì)畸變減振器和正常減振器的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的非線性混沌行為進(jìn)行判定,發(fā)現(xiàn)異響畸變減振器具有明顯的混沌特征。而正常減振器的動(dòng)態(tài)特性則只具有本質(zhì)隨機(jī)的特征?!?關(guān)鍵詞:車用筒式減振器,Bouc.W缸遲滯模型,多體動(dòng)力學(xué)模型,特性畸變,替代數(shù)據(jù)THEoRETICALANDEXPERIMENTALSTUDYoFD
6、YNAMICBEHA、,IoRSOFVEHICLETWo-TUBESHOCKABSORBERABSTRACTAutomotiveshockabsorbersareanimportantcomponentofdampinginsuspensionsystems,playingasignificantroleindepressingverticalvibrationsandimprovingridecomfortandsafetyofautomobiles.Nowtwin-tubehydraulicshockabsorbersremainthemos
7、tpopularindampingcomponentofvehicles.Theworkingenvironmentofthevehicleabsorbersinopen_fieldsvariesinaconsiderablerangeandconsequentlymechanicalbehaviorsoftheabsorbersbecomerelativelycomplicated.Thedynamicmodelingandanalysisofthetwin-tubehydraulicabsorbersattractmuchattentiono
8、fresearchinautomotiveindustries,andagraspofwholeknowledgeaboutnonlin