文档介绍：上海交通大学
博士学位论文
车用筒式减振器动态特性的理论与试验研究
姓名:张利
申请学位级别:博士
专业:车辆工程
指导教师:张建武
车用筒式减振器动态特性的理论与试验研究作过程中复杂的非线性动态行为,疚牡难芯抗ぷ髦饕0ㄒ韵录案摘要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方面的内容:筒式液压减振器非结构参数化建模;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。谄敌惺欢ρХ治鲋谐3=ḿ跽衿骷蚧R桓鑫拗柿康淖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。僦湍P投约跽衿魈岢隽艘恢址遣问尼常数,为了更好地研究减振器活塞顶杆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,应用本文提出导跽衿魇切芟低持械闹饕W枘嵩<杂诔盗镜氖媸市本文基于
圭塞奎望奎兰墼圭兰堡篓圣:海海唬;;;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。∥汽车治龆杂诠ひ到缫庖寮ù螅眉扑慊唇饩龈丛酉了分析精度,基于这种思想,本文在肪持薪⒘思跽衿骷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关键词:车用筒式减振器,.壮僦湍P停嗵宥ρP停特性畸变,替代数据要比非线性分析方法产生的误差大得多。;::::
篸,.、,,.甀,‘甆琣..’,,’,甌,,琣粄
琺—瓸瑃.,篴,猙甌,,,.·’痶瑂
髀研究目的及课题来源具有重要作用。目前汽车上广泛采用的减振器仍是双筒液压减振器。由于双简液压减振器的工作环境多变,工作特性也十分的复杂,其相应的特性分析,模型建立一直是汽车界的一个研究热点。然而减振器作为一个本质非线性动力系统,其动态特性不仅对汽车乘坐舒适性和安全性会产生影响,而且在某些情况下,减振器本身会发生噪声,漏油等异常现象,因此,从动力学的角度分析减振器子系统的动力响应及其一些独特的动力学现象无疑具有很大的理论和实用价值。本文的研究工作围绕双筒液压减振器建模,汽车非线性行驶动力学,减振器及其悬架系统多体动力学,减振器畸变特性分析以及减振器试验和试验时间序列分析等几个方面而展开。本文的研究成果能提高对减振器工作过程及其动态特性的正确认识,对提高减振器的设计水平从而推进民族汽车产业无疑具有很大意义。汽车悬架系统中的减振器能使车身自由振动迅速衰减,车身的强追振动也会振动、减低车轮动载,这样,才有可能在确保乘员和车辆安全的条件下,使车辆充分发挥其动力性能,有效地提高平均速度,因此,优越的悬架性能比之动力储辆的社会保有量。则全国汽车减振器行业须具备年产多万只的规模生产能力,而我国目前年产接近蛑坏募跽衿髯ㄒ党Ъ也还锤觥N夜坏要扩大减振器的生产能力,而且我国减振器厂自我开发能力差,生产以仿制入手,事先忽略