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随着我国高速列车的迅速发展,对乘车的舒适性提出了更高的要求,因此作为高速列车重要悬挂元件的液压减振器,对其性能的要求也相应提高了。虽然目前国内有不少单位研制液压减振器,但是,与国外的减振器相比,我国的减振器在性能上还存在不小的差距,应用于高速列车上有不少问题,如泄漏、寿命短、示功图不平滑等。而且,国内对列车减振器的基础理论研究较少,开发周期过长,开发成本高,从而影响了高速列车液压减振器的发展。
为此,有必要进行列车减振器仿真方面的研究,以此指导产品的设计开发。采用计算机仿真来实现液压减振器的特性分析,既可以解决用实际物理模型在真实系统上进行试验可能带来的试验周期过长,试验效果不稳定,试验经费消耗大等问题。同时,也可以减少不必要的重复性劳动,提高工作效率,缩短整个减振器系统的研制周期,从而加快高速列车液压减振器的国产化进程。
本文以高速列车液压减振器为研究对象,深入研究了液压减振器的阻尼作用理论、结构与工作过程;画出了液压减振器阻尼系统的物理模型与液阻模型;通过数学建模,分别建立了各阻尼调节阀的流量模型;介绍了液压系统常用的建模方法:解析法与功率键合图法;利用AMESim软件对减振器进行建模与仿真研究,仿真以SS8一系液压减振器为研究对象,将仿真结果与标准值以及实验数据进行比较,验证了模型是可信的,能够实现对SS8-系液压减振器的仿真;在仿真模型中,可以改变输入参数,如频率、振幅等,得到新的示功图和F-v特性,预测减振器的性能,可以改变结构参数,如活塞直径、活塞杆直径和各阻尼小孔的直径等,求得相应参数下减振器的特性图,为减振器的设计开发提供指导意义,从而可以提高工作效率,缩短减振器的研制周期。