汽车用膜式空气弹簧的非线性有限元分析

简述空气弹簧在汽车空气悬架使用中的优点,采用非线性有限元分析技术分析空气弹簧的非线性特性,得到不同帘线角的空气弹簧在不同载荷作用下的形变特性。     

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。     

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。     

曲线箱梁考虑剪滞效应的几何非线性分析

在考虑箱梁翼缘正应力的剪滞效应和结构竖向挠度的几何非线性影响前提下，依据势能变分原理，推导了薄壁曲线箱梁的非线性控制微分方程，并采用样条配点法和Newton-Raphon迭代法进行求解。算例计算表明，本文结果与有限条的解吻合较好，但本文的方法更经济、简单、实用，可推广于变截面、变曲率薄壁曲线箱梁的计算。     

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.     

AUDI盘式制动器的非线性滞环模型

以AUDI盘式制动器为研究对象，在JF－132型汽车制动器试验台上进行防抱制动器的模拟试验，在获得大量实验数据的基础上，运用曲线拟合和优化技术，建立一种可以模拟制动压力－力矩动态响应非线性滞环特性的经验模型，在相同制动压力输入的前提下，比较模型的理论计算结果与试验测量结果，分析所建模型的有效性和精确性。     

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。     

曲线箱梁考虑剪滞效应的几何非线性分析

在考虑箱梁翼缘正应力的剪滞效应和结构竖向挠度的几何非线性影响前提下,依据势能变分原理,推导了薄壁曲线箱梁的非线性控制微分方程,并采用样条配点法和Newton-Raphon迭代法进行求解.算例计算表明,本文结果与有限条的解吻合较好,但本文的方法更经济、简单、实用,可推广于变截面、变曲率薄壁曲线箱梁的计算.     

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     

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。     

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。     

基于Fancher模型的钢板弹簧动刚度拟合精度研究

基于Fancher模型采用最小二乘算法实现了钢板弹簧动刚度拟合,仿真与试验对比结果表明,Fancher模型具有较高的拟合精度,能够较好地模拟钢板弹簧的迟滞特性。进一步基于不同组数和行程的试验结果进行拟合精度研究,结果表明,基于2组试验数据即能够实现高精度拟合。结合2组动刚度试验结果和Fancher模型,通过参数辨识即可获取钢板弹簧动刚度特性,能够达到显著降低试验成本、缩短试验周期的目的。     

铰接式自卸车前悬架橡胶弹簧刚度的非线性特性分析

建立了AD250铰接式自卸车前悬架沙漏式橡胶弹簧的非线性有限元接触模型,对其轴向(工作方向)的非线性刚度进行了分析,得到的刚度曲线与实验结果有很好的一致性。此模型可为橡胶弹簧结构的参数优化提供理论支持。     

可调弹簧刚度的空气悬架

从舒适性到动力性,这种新型悬架技术显著加大了悬架调整的选择范围,保证跑车在具备乘坐舒适性和驾驶安全性的同时,满足动力性的要求。     

基于ABAQUS的帘线参数对膜式空气弹簧横向特性影响研究

引言 空气弹簧是在柔性密闭容器中充入压缩空气，利用空气的可压缩性实现弹性作用的一种非金属弹簧。由于具有变刚度、低自振频率、高度可控等优良的特性，用于车辆悬架装置中可以明显改善车辆的动力性，可减小车辆对路面的破坏并显著提高运行舒适性。所以，空气弹簧在商用车上得到广泛应用。     

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。     

某车型空气弹簧刚度特性及影响因素仿真分析

以某车型空气弹簧作为研究对象,介绍了膜式空气弹簧的刚度特性,基于有限元分析理论,建立空气弹簧有限元分析方法,其中,以Mooney模型模拟橡胶材料,Rebar模型模拟帘线层,分析影响空气弹簧刚度的主要因素。结果表明,空气弹簧容积增大引起刚度减小,初始压力增大引起刚度增大,胶囊帘线角度增大引起刚度增大,活塞形状体积增大引起刚度增大,其中,空气弹簧容积和初始压力对刚度影响较大。     

双横臂扭杆弹簧悬架系统空间结构非线性特性的建模与分析

利用空问解析几何方法,建立了考虑导向杆件、弹性元件和阻尼元件的空间结构、空间姿态和空间尺寸的具有三维空间结构的转向轮的双横臂扭杆弹簧悬架系统的数学模型,研究该悬架的空间结构非线性阻尼和非线性刚度特性.分析结果表明:该悬架系统的等效阻尼和等效刚度具有明显的空间结构非线性特征.     

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。     

不同跨度斜拉桥变形的几何非线性效应分析

以三座不同跨度斜拉桥为工程背景，按线性、只考虑斜拉索垂度的部分几何非线性和完全几何非线性三种模式计算了结构施工全过程的效应，主要分析了悬臂施工过程中起吊和拉索两个控制工况的几何非线性效应，结果表明：对于每座斜拉桥来说，施工过程中主梁的竖向变形以及非线性影响随着悬臂长度的增加而增大，在悬臂长度达到一定值后，非线性效应的趋势有所加强；对于不同跨度的斜拉桥来说，主梁竖向变形的非线性效应随着跨度的不断增大，非线性的效应逐渐增大，而且增大的趋势有所加剧；斜拉索垂度效应在斜拉桥几何非线性影响因素中起主导作用，随着悬臂长度的增大，所占的比重逐渐增大。