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。     

不同摩擦系数的钢板弹簧动态特性分析

利用有限元方法,分析了某型钢板弹簧的刚度特性,讨论了摩擦系数对钢板弹簧刚度特性及动特性的影响。采用有限元方法分析了不同摩擦系数下钢板弹簧的动特性,并根据这些结果对钢板弹簧的非线性恢复力进行了拟合,并以此为基础分析了悬架在简谐激励下的动态响应特性,重点讨论了摩擦系数对其的影响。分析结果表明,摩擦系数对悬架动特性影响显著,当摩擦系数增加到一定程度时系统出现了混沌运动。     

载货汽车钢板弹簧动特性的研究

本文介绍了在MTS试验台上研究载货汽车钢板弹簧动特性所用的试验装置、试验条件、试验程序以及试验结果,探讨了频率、振幅及额定静载荷对载货汽车钢板弹簧刚度和能量耗散特性的影响。     

基于遗传算法的少片变截面钢板弹簧优化设计

为满足车辆轻量化设计要求,提出了某轻型客车钢板弹簧基于遗传算法的优化设计。在钢板弹簧最大通用化基础上,建立了少片变截面钢板弹簧优化设计的数学模型,应用遗传算法优化相关参数,然后利用CATIA的参数化功能建立少片变截面钢板弹簧总成自由状态模型,并通过有限元分析对模型进行应力校核,最后进行样件台架和道路试验。试验结果表明:少片变截面钢板弹簧刚度特性符合设计要求,板簧重量降低21.8%。     

一种载货汽车平顺性不稳定问题解决方法

针对某型号自卸载货汽车存在平顺性不稳定现象,对影响载货汽车平顺性稳定性的深层次原因进行了分析。通过分析发现,很可能是钢板弹簧存在的非线性动刚度导致了其平顺性不稳定。建立了钢板弹簧非线性动刚度模型,在此基础上,建立了载货汽车非线性动力学仿真模型,开发了非线性动力学数值仿真程序并进行载货汽车非线性动力学仿真。结果表明,钢板弹簧非线性动刚度在满足一定条件下会导致载货汽车平顺性的不稳定。提出了通过改善钢板弹簧非线性动刚度特性来解决载货汽车平顺性不稳定问题的措施,并以上述型号自卸车为例,对提出的方法进行了应用验证,成功解决了该车型平顺性不稳定问题。     

油气弹簧台架试验中的数据处理

介绍了根据BJ2020JC车型改装设计的油气弹簧结构及工作原理.基于最小二乘法原理,采用多项式拟合方法,利用ORIGIN软件对所设计的油气弹簧的台架试验数据进行了处理,拟合出了精度较高的刚度特性曲线、示功图和速度特性曲线,良好地反映了该油气弹簧的工作性能.结果表明,所建数学模型正确,且数据处理方法简便可行,可用于指导油气弹簧的设计.     

渐变刚度钢板弹簧特性计算的新方法

采用集中载茶法对渐变刚度钢板弹簧的挠度－负荷特性及各弹簧片的应力进行了计算。通过计算和试验结果的对比分析，证明该方法不仅简单易行，而且能够满足工程计算的精度需要。     

大客车空气弹簧动态特性的试验分析

空气弹簧具有变刚度特性，其振动频率要比钢板弹簧低得多。对客车用空气簧动态特性进行了试验分析。结果表明，空气弹簧在多种载荷工况下特性曲线具有相似性，说明一种空气弹簧适合于多种载荷的汽车；空气弹簧的动刚度主要取决于激励频率，在低频范围内幅值比较小，高频范围内幅值比较大。     

滑板式钢板弹簧悬架变刚度计算方法的研究

建立了重型载货汽车广泛采用的滑板式钢板弹簧悬架变接触点动力学模型，提出了一类弹性体变接触点约束问题的求解方法。对这种悬架进行了动力学仿真分析，得到了动刚度的变化特性，仿真分析结果与试验结果吻合。     

钢板弹簧刚度特性的有限元分析

讨论了钢板弹簧刚度计算的各种方法。利用Nastran有限元软件提供的线接触单元分析了某型钢板弹簧的刚度特性。讨论了摩擦特性对钢板弹簧刚度计算的影响,给出了钢板弹簧在动静态载荷下加载与卸载的载荷-变形特性图。与传统方法相比,有限元分析可以更为精确地反映各弹簧片之间的接触和摩擦细节,为同类型产品的设计计算提供了参考。     

钢板弹簧三连杆模型参数辨识研究

钢板弹簧三连杆模型结构能够准确描述悬架垂直刚度特性,适用于计算路面载荷及平顺性分析.应用有限元软件计算钢板弹簧悬架刚度特性及导向特性,以此为基础通过集成优化方法及逆向求解方法辨识三连杆模型参数,并通过纵向力工况验证了模型的正确性.     

A Study on the Stiffness Characteristics of Multi-Leaf Spring with Consideration of Contact Friction

建立某重型载货汽车后悬架12片等厚钢板弹簧自由状态模型,利用ANSYS软件的接触非线性功能,进行钢板弹簧的刚度特性分析,得到其载荷-变形曲线和应力分布;同时对钢板弹簧进行试验.结果表明,刚度的计算值和测试值基本吻合,应力的计算值和测试值误差较小,说明有限元分析能精确地模拟各簧片间的接触和摩擦问题,真实反映钢板弹簧的受力和变形情况.     

叶片曲率对少片变截面钢板弹簧力学特性的影响

为进一步提高少片变截面钢板弹簧的分析、设计精度,分析了叶片曲率对其力学特性的影响。根据实际结构特征建立了考虑叶片曲率影响的少片变截面钢板弹簧上、下表面曲线的构造方法,进而利用SolidWorks软件搭建了其三维仿真模型,并利用台架试验对该方法的正确性进行了验证,在此基础上探究了叶片曲率对少片变截面钢板弹簧力学特性的影响规律。结果表明:叶片向上弯曲时,随着曲率的增大,少片簧的刚度逐渐减小,应力逐渐增大;叶片向下弯曲时,随着曲率的增大,少片簧的刚度逐渐增大,应力逐渐减小。     

渐变刚度板簧建模方法与刚度特性仿真研究

渐变刚度钢板弹簧作为主要的承载元件,其刚度特性在衰减悬架总成传递的载荷以及提高整车的行驶平顺性过程中具有重要意义。本文在渐变刚度板簧的刚度特性分析中,建立了离散beam梁模型、柔性体动力学模型以及有限元模型,结合试验参数曲线进行了对比分析。通过分析认为柔性体动力学模型的刚度曲线特性与试验刚度曲线特性较为吻合,在整车平顺性仿真中实用性较强,结果与实际较为接近。     

连接管路管径对空气弹簧动刚度特性的影响

对于带有附加气室的空气弹簧,主、附气室间连接管路的管径对弹簧刚度特性影响较大.用数值方法对管路内部气体流动进行模拟计算,采用FLUNET软件中模拟分析管路内部的三维流场,研究管径对管路内部流场和弹簧刚度特性的影响.同时,建立带附加气室空气弹簧特性试验系统,测试主附气室间连接管路不同管径时空气弹簧的动刚度特性.试验和模拟的结果表明,随着连接管路管径的增大,主附气室间气体交换量大,管路内部流场较稳定,弹簧动刚度减小.     

基于ADAMS的皮卡板簧动力学建模方法及性能仿真

文章根据钢板弹簧模型建立所需要的参数,基于ADAMS/view中的板簧工具箱,完成某皮卡后钢板弹簧的动力学建模,并在ADAMS/view下实现性能仿真,求解出钢板弹簧的刚度曲线,为下一步钢板弹簧悬架的优化设计提供理论依据。     

钢板弹簧建模方法研究

建立了5种不同的钢板弹簧模型,并从钢板弹簧自身的力学特性、悬架系统的K&C特性以及整车动态特性等方面,对这5种钢板弹簧模型进行了仿真分析对比.结果表明,在传统的SAE三连杆方法和离散梁方法的基础上引入梁单元而提出的扩展三连杆方法,建模过程较简便,仿真结果与公认具有较高精度的离散梁模型的结果较接近,比较适用于悬架子系统和整车分析.     

基于试验的扭力梁悬架疲劳分析有限元模型的确定

为快速获得准确的扭力梁悬架有限元模型而提出基于试验的模型修正法,即在扭力梁悬架扭转刚度测试试验基础上,通过调整悬架减振器处的质点质量及模拟弹簧的梁密度,以修正扭力梁悬架有限元模型。将修正前、后扭力梁悬架有限元模型计算的刚度特性与通过试验获取的刚度特性进行对比表明,该方法能有效提高模型计算速度和精度。     

基于威布尔分布的钢板弹簧疲劳寿命分析

对某型号钢板弹簧进行了台架疲劳试验,利用二参数威布尔分布,通过最小二乘法对钢板弹簧寿命进行处理分析,然后借助Relia Soft Weibull++7软件,分别采用二参数和三参数威布尔分布模型对钢板弹簧疲劳寿命进行分析。分析结果表明,三参数威布尔分布拟合结果更好,更符合真实情况。     

基于ABAQUS的帘线参数对汽车空气弹簧垂向刚度影响的研究

运用非线性有限元分析软件ABAQUS建立膜式空气弹簧有限元模型,计算其垂向刚度特性,讨论帘线角、帘线层间距、帘线层数等安全气囊帘线参数对空气弹簧垂向刚度特性的影响.将0.3 MPa和0.5 MPa空气弹簧垂向刚度曲线与试验曲线进行了比较,结果表明,计算值与试验值比较吻合,证明该模型正确,仿真结果有效.