联通式油气悬架通过液体在液压管道中传递,以实现车辆不同轮上悬架的多点协同工作。其核心部件:联通式油气减震器,是由两个或多个油气减震器组成,通过液压管道连接不同油气减震器上的腔室,从而实现不同轮上悬架中油气减震器的相互作用与协同工作。相比于机械式互联悬架,液压互联的方式更为方便,可以实现多个平面上及整车悬架的混合互联。更为重要的是,联通式油气悬架不仅可以提高侧倾/俯仰刚度,有利于车身姿态控制并提高车辆操控性,还不会影响弹跳和扭转模式下的刚度。因此,联通式油气悬架可以改善驾乘舒适性和车辆操控性对悬架设计提出的矛盾性设计指标。本文所研究的联通式油气减震器是由一种将气室集成于活塞杆内并通过浮动活塞分隔油气的集成式油气减震器组成。具体的研究内容如下:1、针对集成式油气减震器样件开展单体实验建模研究。依据所建立的本构模型,设计实验方案;基于实验数据着重研究了集成式油气减震器样件的气体弹性力特性、摩擦力特性和阻尼力特性等;在分析上述各动力学特性的基础上,开展实验建模。本文提出了一种双曲正切回滞函数来描述该型油气减震器复杂的摩擦力特性,该模型整合了双曲正切摩擦模型和双曲正切回滞算子,不仅可以准确描述该型油气减震器摩擦力表现出的库仑摩擦特性、粘性摩擦特性、Stribeck摩擦效应、换向迟滞特性,还体现出了油气减震器摩擦力与运动速度和工作压力的相关性。通过大量的实验数据对比,验证了所建立的摩擦力模型以及油气减震器动力学模型能够准确地表征该类型油气减震器的摩擦力特性与整体动力学性能。2、结合实验数据和AMEsim仿真模型,分析了油气减震器主油腔与环状油腔之间存在/不存在阻尼孔的两种联通式油气减震器构型的动力学特性。着重研究了它们在同步和异步两种典型激励条件下的动态响应特性。针对联通式油气减震器的动力学性能在实验结果中表现出的输出力畸变、油腔压力负压、刚性低等现象开展了分析研究。最后通过仿真模型分析管道直径/长度、阻尼孔数量等阻尼结构参数对两种联通式油气减震器动力学性能的影响,并最终确定联通式油气减震器的基本构型。3、针对主油腔和环状油腔之间有阻尼孔的新型联通式油气减震器进行建模研究。分别考虑活塞杆上和浮动活塞上两部分摩擦力的情况下,通过理想气体状态方程、薄壁小孔阻尼公式、管道阻尼公式、流量守恒、压力平衡和力平衡关系建立了这种构型的联通式油气减震器的动力学模型。通过同步、异步、单侧三种不同激励条件下的仿真结果与实验数据对比,验证了所建立的模型能够准确地表征该种构型联通式油气减震器的动力学性能。4、以小型车辆侧倾平面上双缸互联油气悬架为研究对象,在装备了主油腔和环状油腔之间有阻尼孔的新型联通式油气减震器的情况下,忽略轮胎阻尼特性,建立了简化的四自由度半车悬架模型。在考虑油气减震器摩擦力的情况下,建立了不仅可以仿真车身的垂向运动,还可以仿真车身绕质心的旋转运动的AMEsim半车悬架仿真模型。以长坡型凸块激励作为典型激励,通过仿真分析了不同激励和不同阻尼参数条件对车身质心的垂向位移、两侧油气减震器位移和车身侧倾角动态响应的影响。