【摘 要】
:
汽车的悬架系统对车辆的减振性能起着十分重要的作用,对悬架系统的研究始终是汽车工程界的热点问题。在机电相似理论的基础上,基于惯容器具有与电容器相类似的通高频、阻低频的特性,提出了一种每一级悬架结构中均含有“惯容器-弹簧-阻尼器”(Inerter-Spring-Damper,ISD)的两级ISD悬架结构,突破了传统悬架结构体系对减振性能提升的限制,有助于实现对汽车减振技术的进一步提高。综合利用弹簧、惯
【基金项目】
:
汽车仿真与控制国家重点实验室开放基金(20171106),可变惯质ISD悬架的非线性动力学特性及振动传递路径研究;
论文部分内容阅读
汽车的悬架系统对车辆的减振性能起着十分重要的作用,对悬架系统的研究始终是汽车工程界的热点问题。在机电相似理论的基础上,基于惯容器具有与电容器相类似的通高频、阻低频的特性,提出了一种每一级悬架结构中均含有“惯容器-弹簧-阻尼器”(Inerter-Spring-Damper,ISD)的两级ISD悬架结构,突破了传统悬架结构体系对减振性能提升的限制,有助于实现对汽车减振技术的进一步提高。综合利用弹簧、惯容器、阻尼器的减振特性,可以使悬架系统在全频段内均具有良好的减振性能。两级ISD悬架系统有效协调了车辆平顺性和稳定性之间的矛盾,具有良好的综合减振效果。因此,针对两级ISD悬架系统的动力学建模与振动特性分析进一步完善了车辆悬架理论体系,具有重要的研究意义。本文以车辆悬架系统为研究对象,建立了两级ISD悬架系统动力学模型,探究了多种车体模型、不同类型激励信号、不同行驶速度、不同路面不平度等因素下悬架系统的动力学特性,具体的研究内容有:(1)提出一种不同于已有常用车辆悬架的两级ISD悬架结构,建立四分之一车辆系统模型的运动微分方程,通过传递函数增益指标验证该悬架性能的优越性。首先,基于惯容器机电相似理论关系对悬架结构进行拓扑,提出了一种不同于已有常用车辆悬架的两级ISD悬架结构;然后,建立了两级ISD悬架四分之一车辆系统模型的运动微分方程;最后,通过对比传统悬架及已有ISD悬架的传递函数增益指标,验证本文所提出的悬架结构性能的优越性。(2)基于两级ISD悬架四分之一车辆系统模型,对系统的传递特性、功率谱密度及脉冲输入下的动力学响应进行了分析。首先,分析了悬架结构参数对车辆悬架系统传递特性的影响;然后,分析了惯质耦合效应与车速和路面不平度等对车辆悬架系统功率谱密度的影响;最后,分析了因道路施工和环境因素产生的路面脉冲激励下车辆悬架系统的动力学响应。(3)建立了涉及车体运动关系比较全面的两级ISD悬架整车系统的动力学模型、性能评价指标模型和多种类型的路面激励信号模型。首先,建立了悬架整车系统模型,并对悬架整车系统进行动力学建模;然后,建立了性能评价指标模型,分为直接性能评价指标模型与间接性能评价指标模型;最后,建立了不平路面的激励模型,主要包括周期信号激励模型、双频拟合信号激励模型、减速带信号激励模型、随机性路面激励模型。(4)通过两级ISD悬架整车系统的综合性能评价指标,分析了多种不同激励类型下车辆系统的振动响应特性。首先,对比分析了周期信号激励下左右轮胎间相位差对车辆系统动力学响应的影响;然后,基于双频拟合信号激励下车辆系统的动力学响应,探讨了角频率对振动响应特性的影响;最后,分析了减速带信号激励与随机信号激励下车辆系统的振动响应特性,定量地表征了本文所提出的悬架结构减振性能的改善程度。(5)完成了不同路况参数下两级ISD悬架车辆系统的动力学响应分析,获得了路况参数对两级ISD悬架车辆系统平顺性改善程度的影响规律。首先,分析了不同激励振幅、车速、减速带宽度与高度下悬架系统的动力学响应;然后,探究了车辆行驶过程中,不同激励振幅、车速、减速带宽度与高度等路况参数对两级ISD悬架车辆系统平顺性改善程度的影响规律。通过对车辆两级ISD悬架系统的研究可以得出,两级ISD悬架系统相比于已有车辆悬架系统具有更好的低频减振性能与综合减振性能,性能改善具体表现在:两级ISD悬架系统能够有效抑制路面激励产生的振动响应;多种不同类型的路面激励下,两级ISD悬架系统始终保持较高程度的性能提升;两级ISD悬架系统在路况参数变化时,具有稳定的动态减振性能。
其他文献
双相不锈钢兼具铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的特点,具有良好的力学性能和耐蚀性能,被广泛应用在污染管制行业中。但是传统双相不锈钢在热轧过程中因两相的硬度差,奥氏体相与铁素体相应变分配不均,造成裂纹的产生,致使其热塑性较差,在热轧过程中易出现边裂现象。本文采用以锰代替镍,以铝代替部分铬的方法,通过调节热轧状态下的两相比例,设计出了具有较好热塑性的新型资源节约型Fe-Cr-Mn-Al双相不锈钢,并对其进行
双相钢因其具有较高的抗拉强度、较低的屈服强度和良好的强韧性匹配等特点,在汽车中得到了普遍应用。由于人们对车身耐腐蚀性的要求逐年提高,汽车用钢通常需要进行热镀锌处理。然而,钢中的Si元素在热镀锌时易发生氧化,在钢板表面生成的氧化物会造成镀层附着力下降和漏镀等问题。因此,需严格控制Si的含量。然而,降低Si含量会导致强度下降。在钢中添加Nb、V和Ti等微合金元素可以有效提高强度,能弥补减少Si后导致的
我国是钢铁需求大国,国民经济的发展和国防力量的提升离不开钢铁行业。在钢铁行业中,高炉冶炼是一种十分重要的生产手段,在生产过程中,高炉设备起着关键性作用。常年投入生产的高炉容易出现损坏,其中比较常见的一种情况是高炉炉缸内衬侵蚀过度,如若不及时发现,将会对企业的安全生产以及经济效益造成重大冲击。目前,几种常用的检测高炉炉缸内衬侵蚀的方法大多数是利用炉缸内的热电偶参数结合传热模型然后凭经验推测高炉内衬的
螺栓是机械装配制造中最常用的紧固件之一,在航空航天设备上主要承力的连接处都被大量使用,比如飞机机翼大梁、蒙皮、接头等机身受力较大的连接处。高锁螺栓是航空航天设备上应用较多的一种螺栓,安装形式主要为螺杆直径大于孔径的干涉装配,干涉连接对结构件疲劳寿命增益明显,目前已被广泛应用在航空领域。干涉装配本身也存在设计上的缺陷,本文将针对这些缺陷,基于长寿命连接技术,改进高锁螺栓结构,设计新型MJ8抗剪型沉头
随着我国经济发展动能的转换,消费的经济带动作用越来越凸显。在消费升级的背景下,居民消费观念也在随之转变,由此带动的消费金融业务成为市场蓝海。互联网金融公司、消费金融公司等纷纷参与其中,他们的经营模式和理念与传统商业银行存在较大差异,对商业银行的消费金融市场造成了一定冲击,受到了社会各界的关注。互联网消费金融之所以能在短时间内的快速崛起,其成功之道值得商业银行学习和借鉴。通过对传统商业银行和互联网金
纤维增强复合材料比强度高、比模量高、热稳定性好,还有一定的阻尼减振能力,因此被广泛应用于航空、航天等重要领域。目前,工程实际中存在大量通过该类型材料制成的复合薄板结构件,它们通常会处于悬臂边界条件约束下,且随着它们的结构越来越复杂、工作环境越来越苛刻,其振动问题也越来越突出,而且大多数构件通常处于几百摄氏度乃至上千摄氏度的热环境下,热环境不仅会影响复合材料及其结构的力学特性、承载能力以及强度极限,
纤维增强复合材料比强度高、比模量高、热稳定性好,还有一定的阻尼减振能力,因此被广泛应用于航空、航天、汽车工业、船舶、体育器械与兵器工业等重要领域。目前,工程实际中存在大量复合材料制成的复合薄壁圆柱壳结构件,纤维增强复合薄壳相对于金属薄壳,具有质量轻、耐腐蚀、绝缘性等特点,正在被越来越多地应用于多种重要领域。它们通常处于一端约束的悬臂边界条件下,如航空发动机的机匣、复合鼓筒、复合雷达罩等。随着它们的
随着两机重大专项的全面推动,突破“两机”关键技术成为目前高端装备制造业发展的重点。石墨圆周密封作为航空发动机的重要组成部分,其密封性能对提高航空发动机性能起着至关重要的作用。本文针对某型航空发动机主轴承腔石墨圆周密封,开展热流固多物理场耦合的基础理论研究,分别对理想工况和存在角向偏摆和径向跳动工况下的石墨圆周密封,进行基于热流固耦合的密封性能分析。通过设计实验方案对密封环进行结构参数的多目标优化设
在冬季,我国多数地区均有降雪,特别是北方地区,其降雪持续时间较长,给人们的正常出行带来了极大的不便。尤其是机场,航班延误情况受降雪天气的影响日趋恶劣,三合一除雪车作为机场的快速除雪工具之一,如何保证除雪车无故障运行,保障航班正常起降,是十分重要的。而作为除雪车扫雪部分的关键部件——减速机,在频繁剧烈的冲击工况下,极易发生损坏。其中滚动轴承内外圈故障和滚动体故障是其损坏的主要原因。如果能够及时的预测
随着我国国内宏观经济形式不断发展,金融改革创新程度不断深化,利率市场化进程加速,面对实体经济发展下行,传统实体经济发展面临瓶颈,我国商业银行传统业务模式利差收紧,面临的发展压力日益增大。JT银行SX省分行作为国有第五大商业银行在SX省的分支机构,在SX省具有一定业务份额,JT银行SX省分行在微贷业务领域问题存在一定代表性。该公司在应对本地市场环境变换发展时,原有的营销策略和营销理念难以满足新形势下