汽车悬架用空气弹簧的非线性有限元分析

讨论了空气弹簧的材料、几何、接触、载荷等非线性力学特征，提出了运用非线性有限元法对空气弹簧进行结构分析的思路，并对某型汽车空气弹簧进行了充气变形与刚度特性分析，刚度特性的有限元分析结果与试验结果吻合较好。     

空气弹簧的使用要求及故障分析

空气弹簧因其良好的非线性特性在车辆上得到广泛的应用,但其在使用中却容易产生故障。本文介绍空气弹簧的使用要求,并分析空气弹簧故障产生的主要原因及防范措施。     

基于Matlab膜式空气弹簧垂向刚度分析

空气弹簧由于其良好的振动特性,在车辆中有着广泛地应用,研究其刚度特性意义重大。本文首先通过工程热力学理论推导空气弹簧的力学模型,然后以某轻型商用车前悬架为研究对象,利用Matlab软件计算获得膜式空气弹簧在不同初始气压下垂向刚度特性曲线。结果表明:该膜式空气弹簧呈现明显的变刚度特性,并随着初始压力的增加,承压能力也增强、同时,初始压力越大,非线性特性也越明显。     

空气弹簧悬架系统在强迫振动下的动力学分析

利用非线性动力学的方法研究了空气弹簧悬架的非线性动力学特性。通过空气热力学方程和试验得出空气弹簧的刚度特性,对单自由度1/4车辆模型只考虑车辆的垂向运动,得到其振动方程,并研究在单频正弦激励情况下的主共振,利用平均法得到了一次近似解及幅频关系。利用奇异性理论分析其分岔集,可知系统为叉形分岔的普适开折。结果表明:激励幅值与非线性刚度是影响空气弹簧悬架非线性特性的主要因素,且非线性刚度中只有立方非线性起作用。     

基于非线性空气悬架理论的仿真及试验

从空气弹簧非线性特性人手对汽车空气弹簧悬架系统进行分析,运用Matlab／Simulink软件进行空气弹簧非线性曲线拟合和悬架系统的仿真计算,在此基础上进行了实际随机输入路面上的汽车平顺性试验,并对试验仪器及过程进行了详细描述。通过对试验结果与仿真数据的比较,证实了理论分析的正确性和仿真的准确性。     

商用车空气弹簧的结构及特性简析

空气弹簧以其良好的非线性特性在商用车上应用广泛，其在使用过程中出现的缺陷正逐渐被重视。本文介绍了商用车空气弹簧的结构及特性简析，阐明了空气弹簧故障产生的主要原因及其防范措施，以保证商用车空气弹簧的使用。     

带附加气室的气缸型空气悬架的特性研究

空气弹簧主要以橡胶囊式或膜式为主~([1]),笔者注意到几乎没有对气缸空气弹簧的研究。论文设计了一种带附加气室的刚度可调节的气缸空气弹簧。以热力学和流体力学相关知识,建立气缸的输出力和阻尼力理论计算公式,基于Matlab/simulink建立气缸空气弹簧的数学模型,得出了气缸弹簧模型刚度非线性特性,并分析了不同附加气室容积下的固有频率,随着容积的不断变大,固有频率逐渐减小。分析了不同节流孔开度对阻尼作用的影响。建立了四分之一空气悬架模型,验证气缸作为空气弹簧的可行性。并与被动悬架作比较,仿真结果表明气缸可以作为空气弹簧且优于被动悬架。     

汽车耦合空气弹簧悬架系统动力学模型的研究

推导了空气弹簧、高度阀、连接管路子模块的力学方程,提出了模块化的耦合空气弹簧悬架模型,该模型考虑了高度阀的死区、饱和特性以及节流管路的流量特性等非线性的影响,仿真结果表明,耦合空气弹簧动力学模型能反映空气弹簧相互作用和高度阀充排气对车体抗侧倾的影响,因而可以更加真实反映空气悬架系统的动力学特性.     

某重型卡车空气弹簧刚度特性研究

现阶段国内外的汽车企业都非常重视空气弹簧在车辆悬架系统中的运用与研究,由于空气弹簧独特的非线性刚度特性使得其在汽车悬架系统中能够起到很好的减振作用,提高车辆的平顺性能和舒适性能。高端重型卡车空气弹簧进行了刚度测试实验,然后运用ABAQUS软件对空气弹簧进行了有限元建模与刚度特性分析,将刚度测试实验结果与有限元分析结果进行比对验证了仿真结果的正确与可行性,同时确定了其他工作行程所需数据可以通过仿真数据进行模拟来实现,为后续的空气弹簧悬架子系统的动力学模型的建立提供了较为完整的数据资料。     

基于非线性空气弹簧模型的整车仿真与主客观评价

应用非线性空气弹簧模型,研究了空气悬架整车的动力学仿真和主观评价。结合空气弹簧频率、振幅相关性模型与Simulink仿真,给出了空气悬架整车7自由度模型,对比了不同路面情形下悬架动行程和簧上加速度的均方根值和功率谱密度。从时域和频率2个角度分析了不同速度、路面及减振器阻尼情形下空气悬架整车的动态特性。对装有不同空气弹簧的整车进行主、客观试验测试。结果表明：悬架动行程预测误差小于7%,簧上位置加速度共振峰值预测误差小于6%,共振频率预测误差小于6%;从而验证了所提模型的普适性和精确性;反映了带空气悬架整车的动态特性,解释了平顺性主客观试验的机理。     

汽车空气悬架的现状展趋势

在相同的载荷作用下，空气弹簧可以得到比钢板弹簧低得多的振动频率，从而提高行驶平中性；空气弹簧具有变刚度特性，固有频率可以根据需要而适当地改变，由于其具有优良的性质，使得空气悬架在汽车悬架系统中的应用越来越广泛，在国外已渐渐发展成为标准装备，中对空气悬架的现状及发展趋势进行了阐述，同时分析了空气悬架的结构和工作原理，空气弹簧的特性及其在整车中的布置方式。     

空气弹簧刚度特性模型及气体非理想化修正方法研究

基于范德瓦耳斯方程建立了3类空气弹簧的刚度特性模型,通过理论分析可知.以往的模型不能反映范德瓦耳斯常数,空气弹簧初始压力和温度等气体非理想化因素的影响,为此引入一个表征气体非理想化特性的无量纲因子H进行修正.仿真计算结果表明,在低温高压的情况下.基于理想气体状态方程的空气弹簧刚度特性模型存在较大误差:引入H可改善空气弹簧刚度特性模型的适用性     

油气弹簧非线性特性对车辆平顺性的影响分析

推导并建立了某工程车辆油气弹簧的非线性刚度和阻尼特性的数学模型，并将其导入到车辆模型中。根据汽车悬架质量分配特点．将汽车简化为两自由度的舣质量振动系统，对此两自由度模型的车轮加速度、车身加速度和悬架动行程进行了仿真从仿真结果可以看出，非线性油气弹簧能很好地衰减由路面传递来的振动。分析了刚度和阻尼的变化对车辆平顺性的影响。     

双腔室空气弹簧模型及动态特性研究

双腔室空气弹簧以其优良的隔振性能及刚度可变特性已经在部分高端车型和赛车上得到应用,但是对其动刚度预报的精确模型及动态特性的深入研究还不够完善。基于能量原理从热力学角度出发,结合空气动力学及结构动力学给出一套双腔室空气弹簧的精确模型并给出各刚度、阻尼项明确的物理意义。设计示功试验,选取不同振幅和频率的正弦激励对双/单腔空气弹簧进行试验验证。试验结果表明所提动刚度模型能够很好地反映出双腔室空气弹簧的滞回特性及刚度可变特性,也能够明确反映出动刚度的频率相关性。最后基于模型给出各参数项对动刚度幅值和滞回相位角的影响规律,基于试验验证仿真结果并给出规律的物理解释。研究结果表明：单腔室空气弹簧的动刚度频率特性相位角仅因热交换而存在一个峰值;双腔室空气弹簧的动刚度相位角存在2个峰值,主要是由热交换(第1峰)与小孔产生的阻尼效应(第2峰)导致;当激励频率趋向于无穷时,由于热交换不充分及腔室之间气体来不及进行交换,故单/双腔室空气弹簧的动刚度相位角逐渐趋向于零;研究得出的模型预报方法及动态特性可以对单/双腔室空气弹簧的动刚度进行准确估计,并给出了其动刚度的频率相关性及其影响因素与变化规律。研究结论能够对空气弹簧的整车动力学匹配及设计提供正面的指导。     

帘线参数对膜式空气弹簧垂向特性的影响研究

简述膜式空气弹簧的结构,建立其有限元模型,获得其栽荷一垂向位移的关系曲线,研究帘线参数对其承载能力的影响。结果表明,帘线角和帘线层数是影响膜式空气弹簧垂向特性的重要因素。     

虚拟样机技术在空气悬架系统设计中的应用

应用MSC.ADAMS及ANSYS软件,在ADAMS/Car[1]中建立了中型客车前空气悬架系统刚柔体耦合的动力学模型。模型的各类参数主要通过试验和Solidworks软件获得。在ADAMS/Car中,利用虚拟仿真试验对单纵臂式非独立悬架进行了多种性能分析,并结合空气悬架在设计及使用过程中出现的主要问题进行了探讨,提出了相应的解决办法。通过模型参数化分析及不同方案的仿真试验对比表明,利用基于ADAMS/Car软件建立的空气悬架系统模型可对悬架性能做出正确预测,对空气悬架系统的设计具有工程指导意义。     

基于Simulink的电子节气门控制策略开发

针对车用电子节气门的非线性特征,提出了带复位弹簧和摩擦补偿器的PID控制策略.先分析电子节气门的物理特性,根据此特性使用Simulink建立了物理模型和控制策略模型,并进行模型仿真和参数初步整定,然后使用Simulink的Embedded-Coder工具将控制策略模型自动生成C代码,集成到自主开发的ECU中,最后在硬件...