基于车辆平顺性的油气弹簧参数优化研究

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1、基于车辆平顺性的油气弹簧参数优化研究刘兰涛2015年6月中图分类号：U463UDC分类号：621基于车辆平顺性的油气弹簧参数优化研究作者姓名：刘兰涛学院名称：机械与车辆学院指导教师：董明明答辩委员会主席：陈思忠申请学位：工程硕士学科专业：车辆工程学位授予单位：北京理工大学论文答辩日期：2015年6月StudyonHydro-PneumaticSpringParametersOptimizationBasedonVehicleRideComfortCandidateName：LiuLantaoSupervisor：Prof.DongMingmingBeijingInsti

2、tuteofDegreeby：TechnologyTheDateofDefence：June，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要油气悬架是以油气弹簧作为弹性和阻尼元件的车辆悬架系统。油气弹簧用压缩气体作为弹

3、性介质，用油液传递作用力。油气弹簧具有渐增的非线性特性，可以在静平衡位置处提供较低的刚度，以满足平顺性要求；渐增刚度又保证了车辆悬架的缓冲能力。在油液通路中安装阻尼结构，可以让油气弹簧兼做减振器。通过对油气弹簧充放油，可以实现车高的调节。采用油气悬架对提高车辆平顺性和通过性有重要意义。本文以某国产SUV油气悬架为研究对象，以车辆平顺性为目标函数，对油气弹簧参数进行优化设计，完成了以下几个方面的研究:（1）建立了油气弹簧的数学模型，通过油气弹簧台架试验，验证了数学模型的正确性。仿真分析了油气弹簧的非线性刚度和非线性阻尼特性，研究了参数变化对油气弹簧特性的影响。（2）利用谐

4、波叠加法生成了随机路面的时域模型，通过与标准路面不平度功率谱密度进行比较，验证了路面生成的合理性。（3）建立了车辆悬架系统四自由度模型，利用MATLAB构建s函数，对悬架模型进行仿真分析。以车辆平顺性为目标函数，对油气弹簧的刚度参数进行优化设计，实现油气悬架系统与整车参数的良好匹配。关键词：油气弹簧；非线性；优化设计；车辆平顺性；建模仿真I北京理工大学硕士学位论文AbstractHydro-pneumaticspringisusedasspringanddampingelementofHydro-pneumaticsuspension.Thespringforceisp

5、rovidedbypressedgaswhiletheforceistransferredbyoil.Thehydro-pneumaticspringisequippedwithhardeningstiffnesswhichcanprovidelowstiffnessinequilibriumpositiontofulfillridecomfortrequirementwithoutdecreasingthebufferfunction.Equippedwithdampingunitealongtheoilline，thehydro-pneumaticspringcan

6、worksasdampersimultaneously.Increasingordecreasingtheoilinsidethespringcanchangethechassisclearance.Itisobviouslythatusinghydro-pneumaticsuspensioncanimprovetheperformanceridecomfortandvehicletrafficability.Hydro-pneumaticsuspensionparametersdesignofasport-utilityvehicleisproposedtooptim

7、izethevehicleridingperformance.Themainresearchworksareasfollowing:First，anumericalmodelofhydro-pneumaticspringisestablishedaccordingtoahydro-pneumaticsuspensionofasport-utilityvehicle.Themodelisvalidatedbyhydro-pneumaticspringrigexperiments.Thenonlinearcharactersofstiffne