车用筒式减振器动态特性的理论与试验研究

《车用筒式减振器动态特性的理论与试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要车用筒式减振器动态特性的理论与试验研究ff汽车减振器是悬架系统中的主要阻尼元件，它对于车辆的舒适性和安全性均具有重要作用。目前汽车上广泛采用的减振器仍是双筒液压减振器。由于双筒液压减振器工作环境多变，工作特性十分复杂，并且经常出现多种多样的特性畸变，导致了减振器早期失效和异常噪声，因此，其动力学建模和特性分析一直是汽车工业界的一个研究热点和难点。对减振器工作过程及其动态特性全面而准确的认识对于提高汽车设计及制造无疑具有非常重要的意义。征对筒式液压减振器工作过程中复杂的非线性动态行为，y本文的研究工作主要包括以下及各方面的内容：筒式液压减振器非

2、结构参数化建模；基于该减振器非结构参数模型的汽车行驶动力学仿真；减振器多体动力学建模及仿真；一类特性畸变减振器的机理及其危害分析；减振器动态特性的台架及实车试验研究；最后，采用相位随机化方法进行了试验数据的非线性混沌特性判定。本文基于BoucWen迟滞模型对减振器提出了一种非参数化数学模型。该模型具有形式简单，参数较少的优点，且由该模型进行计算机仿真得到的减振器示功特性和速度特性与试验结果能较好吻合，证明了该模型具有较高的精度，能推广应用于汽车动力学仿真。j在汽车行驶动力学分析中常常将减振器简化为一个无质量的阻尼常数，为了更好地研究减振器活塞顶杆

3、及其缸筒结构在车辆行驶过程中的动态响应，并提高车辆行驶动力学的精度，本文在四分之一车模型中将减振器进一步分解为一个两自由度的子系统，应用本文提出的减振器非结构参数化数学模型，模拟分析了不同激励条件下的车身；：：==：：=：圭塞奎望奎兰墼圭兰堡篓圣：=：：；：=；==；=；==—=；-振动加速度及悬架动扰度。分析结果表明，采用传统的线性分析方法要比非线性分析方法产生的误差大得多。汽车CAE分析对于工业界意义极大，利用计算机来解决复杂系统的运动学和动力学的自动建模与数值仿真，简化了分析过程并提高了分析精度，基于这种思想，本文在ADAMS环境中建立了减

4、振器及其悬架系统的多体动力学模型，模型中各部件之间的约束关系和物理特性与实物一致。该多体动力学模型以笛卡尔坐标和欧拉角参数描述物体的空间形位，以吉尔刚性积分解决求解问题。该减振器多体模型的仿真结果与试验结果非常吻合。减振器速度特性在复原行程出现交叉是一种很特殊的减振器外特性畸变，而且，具有这种交叉畸变的减振器均会产生某种类似敲击的异常噪声。应用本文所建立的四分之一车模型和减振器多体动力学模型对该种畸变减振器和正常减振器进行动力学仿真发现：对应畸变减振器速度特性复原行程的交叉点处，其活塞顶杆的动力学响应具有明显异常冲击；而正常减振器活塞项杆的动力学

5、响应则没有这种异常的冲击。为了论证仿真的结果，进行了大量的畸变减振器和正常减振器的对比性台架试验和实车试验，对试验结果进行了频谱分析和多层小波分解，试验结果得到与仿真结果相同的现象。充分证明了减振器的异常冲击造成了其异常的噪声。同时，应用替代数据方法分别对畸变减振器和正常减振器的试验数据的非线性混沌行为进行判定，发现异响畸变减振器具有明显的混沌特征。而正常减振器的动态特性则只具有本质随机的特征。∥7关键词：车用筒式减振器，Bouc．W缸迟滞模型，多体动力学模型，特性畸变，替代数据THEoRETICALANDEXPERIMENTALSTUDYoFD

6、YNAMICBEHA、，IoRSOFVEHICLETWo-TUBESHOCKABSORBERABSTRACTAutomotiveshockabsorbersareanimportantcomponentofdampinginsuspensionsystems，playingasignificantroleindepressingverticalvibrationsandimprovingridecomfortandsafetyofautomobiles．Nowtwin-tubehydraulicshockabsorbersremainthemos

7、tpopularindampingcomponentofvehicles．Theworkingenvironmentofthevehicleabsorbersinopen_fieldsvariesinaconsiderablerangeandconsequentlymechanicalbehaviorsoftheabsorbersbecomerelativelycomplicated．Thedynamicmodelingandanalysisofthetwin-tubehydraulicabsorbersattractmuchattentiono

8、fresearchinautomotiveindustries，andagraspofwholeknowledgeaboutnonlin