摩托车后减震器动态特性数学建模及仿真分析

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减震器是保证车辆行驶平顺性、安全性和舒适性的重要部件。减震器动态特性仿真技术是推动减震器技术发展的重要手段,也是车辆动力学特性仿真分析技术的重要内容。随着计算机技术的发展,通过建立基于减震器结构参数的数学模型,采用计算机模拟仿真,可以分析各结构参数对减震器性能的影响,对减震器结构的改进具有指导意义。  本文针对课题的研究背景,对减震器动态特性数学模型的国内外研究现状进行了介绍,并对本文的研究意义和内容进行了说明。研究对象选用某125型摩托车后减震器,介绍了减震器的内部结构和工作原理。通过流体动力学理论的分析,推导出可描述复原行程与压缩行程的各阀系关系的数学公式,从而建立了减震器的动态特性的数学模型。利用Von Kármán控制方程求解了单个阀片的刚度变形,采用摄动法求出多个节流阀片的大挠度变形解析式,进而推广到一般情况。  减震器内部流场是非常复杂的。以ANSYS Workbench多物理场协同仿真平台为工具,分别对其内部复原阀系和压缩阀系附近的流场进行仿真。通过仿真分析得到了油液在各阀系的位移云图和流线图,并揭示了内部流场的变化规律。通过使用MATLAB Simulink软件建立了减震器的动态特性仿真模型,比较分析了试验结果和仿真结果之间的差异,得出两者具有较好的吻合性,证明了模型的正确性。最后分析了减震器结构参数与非结构参数对阻尼力的影响,为减震器的设计提供了有价值的参考。
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