液力式惯容器力学性能仿真与试验研究.pdf

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1、振动与冲击第33卷第12期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK液力式惯容器力学性能仿真与试验研究陈龙，任皓，汪若尘，孙泽宇，陈兵(江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013)摘要：针对机械式惯容器力学性能受非线性因素影响较为严重的问题，研制了一种液力式惯容器，阐述了液力式惯容器的基本结构及工作原理。在考虑摩擦和流动压力损失的影响下，根据流体力学理论建立了液力式惯容器数学模型，并在Matlab／Simulink环境下进行了惯容器力学性能的仿真，仿真分析了飞轮转动惯量、马达排量、油液实际作用面积以及回流

2、管等效长度对惯容器力学性能的影响，在此基础上，确定了液力式惯容器的主要设计参数。加工了液力式惯容器试验样机，在数控液压伺服激振试验台上进行了液力式惯容器的力学性能试验，试验结果与仿真结果基本吻合，说明所建仿真模型具有较高的精度，为设计开发液力式惯容器提供了重要依据。关键词：液力式惯容器；力学性能；非线性；仿真；试验中图分类号：U463．33文献标志码：ADOI：10．13465／j．cnki．jvs．2014．12．015Simulationsandtestsformechanicalpropertiesofahydra

3、ulicinerterCHENLong，RENHao，WANGRuo—chen，SUNZe—yu，CHENBing(SchoolofAutomobileandTrafficEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)Abstract：Here，anewhydraulicinerterwasdevelopedanditsstructureandworkingprinciplewerepresented．Themechanicalpropertiesofatradi

4、tionalmechanicalinerterwereseriouslyinfluencedbynonlinearfactors．Consideringfrictionandflowpressureloss，anidealmathematicalmodelofthenewhydraulicinerterwasbuiltaccordingtothehydrodynamictheory，anditsmechanicalpropertieswassimulatedwithMatlab／Simulink．Theresultssh

5、owedthatthemechanicalpropertiesofthenewhydraulicinertercanbeinfluencedbyflywheelinertia，hydraulicmotordisplacement，actualfunctionareaofoilandreturnpipeequivalentlength．Furthermore，themaindesignparametersofthenewhydraulicinerterwasdetermined．Ahydraulicinertertestp

6、rototypewasfabricatedanditsmechanicalpropertiesweretestedonadigitallycontrolledhydraulicservovibrationtesttable．Thetestresultsandthesimulationoneswerebasicallyconsistent，theyindicatedthatthesimulationmodelproposedhasahigheraccuracy，theresultsprovideanimportantbas

7、isfordesignanddevelopmentofhydraulicinerters．Keywords：hydraulicinerter；mechanicalproperties；nonlinearity；simulation；test根据传统机电相似理论，机械网络中与电容相对近年来，国内也有研究人员开始进行惯容器的研究，他应的为质量元件，但由于质量元件一端必须接地，因们将惯容器应用于车辆悬架，并提出ISD悬架的概念，此，机电网络间无法实现严格对应。Smith⋯提出了一实现了车辆被动悬架性能的进一步提升一]。上述研种

8、可以替代质量元件的两端点机械元件——惯容器究表明，惯容器可以有效改善车辆悬架的隔振性能，具(Inerter)。惯容器的出现使得机械隔振网络与电子网有重要的研究意义。络能够严格相对应，从而推动了机械隔振网络的进一目前，惯容器的结构实现形式主要为机械式，包括步发展。史密斯及其研究团队_2同时研究了惯容器齿轮齿条式、滚珠丝