汽车减振器速度特性分析及其对nvh影响概述

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1、汽车减振器速度特性分析及其对NVH影响概述1.引言1.1.课题的研究背景和意义随着经济社会的蓬勃发展，人们对生活质量的追求也在日益提高，汽车产品己经成为了人类生活的必需品。随着科技的进步，近年来，汽车产品发展突飞猛进。依靠底盘性能可以评价一款汽车产品性能的好坏，悬架作为汽车底盘的重要组成部分，对底盘性能起着重要作用，然而，减振器性能对悬架的性能影响巨大，因此减振器对整车性能有着巨大影响。减振器性能，对汽车的NVH特性有着很大影响，性能较好的减振器，可衰减整车系统的振动，降低噪声，提高整车舒适性。随着汽车产

2、业的快速发展，汽车的车速在不断提高，振动、噪声问题也日益凸显出来，人们对汽车性能要求的日益增长，汽车NVH特性己经成为各大汽车生产厂商所面临的最严峻问题之一。（庞剑，2006)。汽车车内噪声严重影响着整车的舒适性。因此，人们对汽车振动与噪声异常关注。为了满足消费者需要，国家针对汽车噪声制定了比较严格的标准，主要是根据驾驶内噪声等级来提高汽车产品质量的。近年来，计算机技术得到了快速发展，其具有降低设计开发成本，缩小生产周期等优点，利用有限元技术进行虚拟仿真研究己经成为了工程分析必不可少的过程。在国外，有限元

3、技术己经得到了广泛应用，其对汽车产品的设计、开发起着非常重要的作用（付艳丽，2009)。在国内，有限元技术己经有了很好的发展，但与发达国家相比还是存在一定的差距，与汽车产品设计、开发相关的有限元技术仍然存在很多难题，需要进一步解决。..1.2.国内外减振器研究现状早在20实际80年代，著名学者R.S.Sharp就已经指出，现代汽车悬架，即被动悬架，只有对其工作原理进行改进与完善，方能实现对其进行改进或优化（R.S.Sharp,!987)o近年来，国内外许多学者对汽车悬架进行了大量的相关研究，大多是对悬架重

4、要组成部件减振器进行研究，主要体现在特性分析方法的研究和对噪声机理的研究两大方面。近年来，一些学者对新型减振器做了大量的研究工作，但对减振器进行结构创新研究的少之又少,他们的研究内容主要体现在近年来才刚刚起步的汽车主动悬架的控制方面，其中研究较多的减振器类型有电控减振器及气液可控减振器等，但这些类型的减振器目前仍然处于开发与试制阶段，尚不能得到广泛的实际应用，还需要对其进行进一步改进与完善。一些学者也对新型减振器的材料进行了相关研究（刘延庆，2002)。一些学者对减振器建立了非线性数学模型。作为汽车被动悬

5、架的重要组成元件的减振器，其速度特性具有一定的迟滞环非线性特性。所谓速度特性即为减振器活塞杆运行速度与阻尼力之间的关系特性。因此，在研究减振器特性过程中，为了获得相对较准确的减振器设计参数，在建立减振器数学模型时，需考虑其迟滞环非线性特性。其中，比较有代表性的数学模型是Besinger等人提出的7参数数学模型(FH.Besinger，1995)，其主要应用于分析研究液压减振器的迟滞环特性，目前在减振器迟滞建模中得到了广泛的应用。.2.液压减振器理论基础2.1.减振器概述随着科技的不断进步，减振器产品取得了

6、快速发展。目前市场上比较有代表性的减振器有液压式、阻力可调式和充气式减振器等。目前，液压减振器仍然在大多数汽车悬架系统中得到广泛应用。行驶时，由于减振器和弾性元件的存在，汽车的车架与车桥的相对位置便会产生变化，此时减振器的活塞便会产生拉伸或压缩运动，减振器内部的汕液经过减振器内部一些较小孔隙进行往复循环流动，此时，油液与小孔内壁之间的摩擦以及油液分子之间的内摩擦作用产生节流阻力，吸收振动能量，并以热能的形式，通过空气传播到大气中，从而有效降低振动能景，衰减振动。液压减振器按其节流阻尼作用原理的不同，有双向

7、作用式减振器和单向作用式减振器两种。双向作用式减振器在复原行程和压缩行程过程中均能起到节流阻尼作用；作用式减振器只有在复原行程起节流阻尼作用。在汽车悬架系统中，减振器与弹性元件并联安装，一般采用阻力可调式减振器的汽车悬架中，其弹性元件为随气压变化，刚度可变的空气弹黄。其简单地工作原理为，在悬架系统的不断振动过程中，弹性元件空气弹簧内的气压会发生变化，阻力可调式减振器内部气室压力也会随之发生变化，从而导致减振器内部油液流经的小孔孔径发生变化，从而实现改变减振器阻尼力，达到有效衰减振动的目的。..2.2.减振

8、器建模要求减振器在设计开发过程中，内部通流面积的大小应随着减振器活塞杆运行速度的变化而不断的变化，从而改变减振器节流阻尼力的大小。系统振动衰减的速度与减振器可实现的节流阻尼力成正比。但是，由于在汽车悬架系统中，减振器是与弹性元件并联安装的，并不是说减振器能实现的阻尼力越大，减振性能就越好，因为过大的减振器阻尼力会导致与之并联安装的弹性元件不能充分地发挥其作用，阻尼力大到一定程度时，与之相连接的结构容易被损坏，如车架和连接件等。