汽车减振器阻尼特性的仿真分析_任卫群(精)
第18卷增刊2 系
统仿真学报? V ol. 18 Suppl.2
2006年8月 Journal of System Simulation Aug., 2006
汽车减振器阻尼特性的仿真分析
任卫群1, 赵峰1, 张杰1,2
(1.华中科技大学CAD 中心, 湖北武汉 430074; 2.万向集团技术中心, 浙江杭州311215
摘要:采用系统仿真方法及MATLAB 软件,建立汽车减振器的详细模型,并进行仿真研究。模型能反映减振器的详细物理结构,如考虑油液特性影响、阀片刚度影响、摩擦力影响等。模型经试验校验/阻尼特性计算精度达90%,模型精度能满足实际工程问题的需要。经二次开发形成一套能进行参数化自动建模和仿真分析的软件系统,最终在汽车减振器设计过程中形成一套阻尼特性研究的系统完整的方法。
关键词:系统仿真;汽车减振器;阻尼特性中图分类号:TP 391.77 文献标志码:A 文章编号:1004-731X (2006 S2-0957-04
Simulation on Damping Behavior of Vehicle Shock Absorber
REN Wei-qun 1, ZHAO Feng 1, ZHANG Jie 1,2
(1. CAD Center, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China;
2. Wanxiang Group Technical Center, Hangzhou 311215, China
Abstract: The system simulation method and the MATLAB software were used to build a detailed model of a vehicle shock absorber. The detailed structure includes in the model , such as the hydraulic properties, the valve stiffness and the friction force. The absorber model was validated using test data and the precision is above 90%, which can fulfill the engineering requirement . An automated modeling and simulation software package based on MATLAB was developed, which could support a systematic research of vehicle shock absorbers in its design.
Key words: system simulation; vehicle shock absorbers; damping behavior
引言目前汽车悬架中广泛采用双向筒式液压减振器提供悬架阻尼,其动力学特性对汽车操纵稳定性、平顺性等都有重大影响,因此减振器性能预测与设计方法改善已成为重要研究课题。传统设计方法主要根据经验确定设计参数然后进行试验修正,采用结构参数不同的样机装备于要匹配的汽车,由试车员进行实车试验评价,这个过程须对减振器内部参数进行多次反复调整,并经多次试制与试验,这种完全依赖于样机实验的设计方法不但周期长、成本高,而且较难获得最优的减振器特性。为克服上述方法缺点、减少减振器样机试制及实车试验费用、缩短开发周期,利用系统仿真技术进行减振器性能预测和设计优化已成必然趋势,其基本过程是基于减振器结构建立数学模型,经模拟分析得到阻尼特性,将此特性用于汽车系统动力学和振动分析,评价汽车的操纵稳定性、平顺性等性能,在此基础上对减振器特性和结构进行优化设计。因此,采用系统仿真方法进行减振器研究的核心问题是建立准确反映减振器特性的模型,以便在设计阶段能准确预测减振器的阻尼特性。
收稿日期:2006-04-29 修回日期:2006-06-01
基金项目:国家“八六三”高技术研究发展计划(2003AA001031; 国家自然科学基金(60574053
作者简介:任卫群(1971-, 男, 湖北人, 博士, 副教授,
研究方向为系统仿真、机械系统CAE, 汽车动力学与控制; 赵锋(1980-, 男, 湖北人, 硕士生, 研究方向为汽车动力学仿真; 张杰(1978-, 男, 湖北人, 博士生, 工程师, 研究方向为汽车动力学仿真。
汽车双向筒式液压减振器的仿真模型分为两类,一类是反映减振器外部特性的黑箱模型[1-2],包括恢复力映射方法、神经网络方法等,黑箱模型不能细致地反映减振器具体结构(如阀片具体参数调整对性能的直接影响,不能完全满足减振器模型作为性能预测工具的需要。另一类是基于内部结构机理建模的详细物理模型[3-4],包含压力模型和阀片压力-流速特性,其中压力模型用一阶非线性微分方程表达流体可压缩性模型、确定不同的内部腔体压力,阀片的压力-流速特性可采用测力计试验辨识阀片参数后解析地确定、或由试验直接测定得到压力-流速数据、或采用计算流体动力学(CFD方法计算不同阀体元器件压力-流速特性。国内有北京理工大学、清华大学等对减振器的阻尼特性进行了研究[5-6]。
因此,针对汽车双向筒式液压减振器的仿真研究,需要开发一套系统完整的减振器仿真模型,能详细反映减振器内部结构及参数,反映减振器内部结构(如阀片调整对减振器阻尼特性乃至整车性能的影响。论文针对万向集团实际生产的减振器,采用系统仿真方法并基于MATLAB 软件,建立其阻尼特性仿真分析的模型;模型能反映减振器详细的内部结构及参数,如考虑流体密度随压强的变化,集成阀片刚度的有限元分析结果等;模型经过试验验证,其阻尼特性计算精度达90%,能满足解决实际工程问题的需要;最后在MATLAB 软件基础上开发参数化自动建模软件系统,形成汽车双向筒式减振器阻尼特性研究的系统完整方法,方便设计人员使用。
2006年8月系
统仿真学报 Aug., 2006
1 减振器基本结构及工作过程
万向集团实际生产的一种汽车双向筒式液压减振器,其实际结构如图1所示。
图1 汽车双向筒式液压减振器的实际结构
上述基本结构中包含的减振器基本液力系统,主要有减振器油液、承载减振器油液的基本液力腔以及连通三个液力腔的基本阀系。减振器油液,具有液体基本特性参数。基本液力腔包括上腔(第I 腔,下腔(第II 腔和补偿腔(第III 腔。基本阀系主要包括复原阀分总成和压缩阀分总成,复原阀分总成包括复原阀和流通阀,其主要开口部位包括复原阀片开口(A5_15、流通阀片开口(A19、阀座上两列常开的通孔(A20、A21,以及复原阀和流通阀在液力作用下变形造成的开口res A ,flow A ;压缩阀分总成包括压缩阀和补偿阀,其主要开口部位包括压缩阀片开口(A1_4、补偿阀片开口(A16、阀座上两列常开的通孔(A17、A18,以及压缩阀和补偿阀在液力作用下变形造成的开口comp A ,equ A 。
在减振器实际运动过程中,当减振器活塞向下运动时,油液从下腔(第II 腔流向上腔(第I 腔以及补偿腔(第III 腔,这时由于流体压力的作用使得压缩阀(A1_4打开、
流通阀(A19打开;而当减振器活塞向上运动时,油液从上腔(第I 腔以及补偿腔(第III 腔流向下腔(第II 腔,这时由于流体压力的作用使得复原阀(A5_15打开、补偿阀
(A16打开。由于活塞向上和向下运动时流体运动的通路不同,造成所形成的阻尼力有所不同。
2 减振器阻尼特性的建模和仿真方法
根据这种双向筒式减振器的结构和应用条件,在减振器模型建立过程中有以下基本假设:流经多孔口的流动是湍流流动,流动是准稳态的;忽略孔口处的液体容积;
在液体集中的腔室容积内,压力瞬时均匀化,不考虑容积内的压力分布;忽略缸壁的柔性;忽略节流中的热量生成,不使用能量
方程;忽略导向杆的泄漏面积。根据这样的基本假设,着眼于基本液力系统及主要阀系的特性,进行适当抽象及简化,建立减振器的模型,如图2所示。
图2 汽车双向筒式液压减振器的模型
上述模型中以一些基本物理量表征减振器油液、基本液力腔及基本阀系的特性,根据流体的基本物理规律进行压力、流量等的计算,最终得到减振器阻尼特性的变化规律。
仿真过程中,首先按时间流程计算每步长下的运动速度x
&,继而进行各液压腔压强p 的预估(包括1p ,2p ,3p 预估。然后计算各腔的流
量(2
1?Q
&,23?Q &或12?Q &,3
2?Q &,进而用质量守恒方程校核。假设12?Q &,32?Q &,0
1?Q &,分别为下腔至上腔、下腔至补偿室、上腔至补偿室的油液瞬时容积流量,
(2
1?Q
&,2
3?Q &则反之,根据上腔和下腔的质量守恒,有: 11221112110(d V Q Q Q dt
ρρρρ???=??&&& ((3212223321122????+?+=Q Q Q Q dt
V d &&&&ρρρρ (1 上述式中,若21p p >,则012=?Q &,021>?Q & 若12p p >,则021=?Q &,01
2>?Q & 若32p p >,则023=?Q &,032>?Q & 若23p p >,则032=?Q &,02
3>?Q & 粘性液体通过节流孔的流量与压差的关系一般可用下式描述:
n d
p A C Q /12(ρ
?=& (2 式中d C 是流量系数,A 是通流面积,p ?是节流孔前后压差,
ρ是流体上游密度,Q
&是容积流量,n 是经验指数,一般取为1.75。根据以上公式和计算过程,通过压
强p 的修正和流量与压强计算的迭代,达到精确确定各腔压强的目的。
最后根据上面计算得到的各腔压强1p ,2p ,3p 的精确数值,计算得到总的阻尼力: ((12v sign F p A A p A F f r p p ??????= (3
其中A p 为活塞面积,A r 为连杆面积,F f 为摩擦力。根据以上公式得到运动速度与阻尼力间的对应关系。完成所有步长下对应关系的计算,最后得到阻尼特性曲线。
2006年8月任卫群, 等:汽车减振器阻尼特性的仿真分析Aug., 2006
以上的减振器详细模型,为能更准确地反映实际结构的特性,针对一些特殊问题进行了特殊处理。如考虑油液粘湿特性、油液可压缩性、油液中气泡产生及其对油液特性的影响;减振器阀片变形特性对整个阻尼特性分析影响显著,因此阀片变形特性采用有限元方法以得到更为准确的结果;在阻尼力计算中还考虑了摩擦力的影响。以上有关油液特性、阀片变形特性、摩擦力影响等复杂因素的考虑,使减振器阻尼特性的描述更为精确细致、能更准确地反映实际物理结构特性的规律。
3 减振器阻尼特性仿真模型的校验
减振器阻尼特性的仿真模型需经过校验,一般采用在相同输入条件和运行环境下对模型与实际系统输出之间一致性进行比较的方法,评价仿真模型的可信度或可用性。具体研究中采取典型的测试条件,通过台架试验得到这些条件下减振器阻尼力的数值;同时将这些试验条件作为仿真模型校验的边界条件,在同样边界条件下运行仿真实验,将其结果与试验结果进行比较校验。
减振器阻尼特性的具体测试一
般采用减振器特性试验台(如
MTS849试验台等进行测试,台架
结构如图3所示,试验台驱动单元能
够采用一定的频率加载,使得减振器
在一定位移范围内往复振动,同时试
验台可记录减振器阻尼力与位移(或
速度的关系。同样采用与台架测试
相同的边界条件,可得到减振器阻尼
力与位移(或速度仿真实验的结果,
与台架试验结果进行比较。
仿真结果与试验测试的比较如图4所示,图中点为试验数据,曲线为仿真结果。仿真结果能与实验数据良好地吻合(局部相对误差在10%以内。
图4 仿真结果与试验测试的比较
以上模型是在5.2Hz时测试的。在其他频率加载时进行测试,对阻尼力的最大和最小值(即位移为0、速度最大时的阻尼力数值进行记录,然后将仿真分析的结果与所记录的测试数据进行比较,结果如表1所示。
由表1可见,仿真分析的相对误差基本能控制在10%以内(精度90%以上。
表1 仿真分析结果与测试数据的比较
ω试验测定(N 仿真计算(N 相对误差%
1.04(max 94.05 101.37 7.78
1.04(min
-132.98 -121.68 8.50
2.6(max
340.95 331.80 2.68
2.6(min
-172.21 -170.19 1.17
5.2(max
565.73 542.10 4.20
5.2(min
-280.40 -295.10 5.30
7.8(max
762.12 780.59 2.42
7.8(min
-365.79 -403.60 10.30 根据上述与测试结果对比的校验,可见仿真模型的精度基本上可以控制在90%以上,能够满足工程实际的需要,从而可确定减振器阻尼特性的仿真模型是可信的。
4 自动建模与仿真软件系统的开发
以上建模与仿真分析过程比较复杂,在企业实际应用中需要具有专门训练的分析计算工程师才能完成;而一般设计工程师在设计过程中就需要进行性能校核。针对这种需求,基于MATLAB软件进行GUI(图形用户界面开发,形成了减振器阻尼特性的自动建模与仿真分析系统。系统的流程如图5所示。
图5 自动分析系统的流程
在MATLAB中运行自动分析软件,就可以打开自动分析软件的参数化自动建模界面,如图6所示。
在上面参数输入界面中,根据提示逐项输入所需的输入参数(所有参数都有缺省值,如需修改则在原有参数上修改输入即可。之后设置仿真试验的条件,以及设置仿真试验的参数,就可以运行自动仿真分析,得到减振器阻尼特性仿真分析的结果。
利用以上的自动建模与仿真分析系统,设计工程师可以不必自行编制软件来进行分析,而只要输入设计参数,就可得到减振器阻尼特性的分析结果,修改参数后可以很快进行新的分析、得到结果,这样就为理性、高效的设计提供了可靠的工具。
图3 减振器阻尼特性
试验台架
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图6 自动建模界面的参数输入
5 结论
(1 建立了汽车双向筒式减振器的详细模型,模型除考虑减振器详细物理结构外,还能考虑油液特性、阀片变形特性等,能够更好地反映实际减振器结构的特性。
(2 减振器模型经过试验验证,其阻尼特性计算精度达90%,能够满足解决实际工程问题的需要。
(3 采用MATLAB软件建立了一套汽车双向筒式减振器自动建模与仿真分析的软件系统,形成了一套研系统完整的分析方法,可极大方便设计工程师使用。
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(上接第944页
取的权记数据变化不大,与图6(c相同。当T=16时,对隐藏的权记数据的提取有较大的影响,但此时图像已经产生明显的失真,该图像不具有实用价值。当压缩比达到12.4时,仍然能够提取完整的权记标识数据。
非IP拥有方对权记数据的检测。从图5(b上凭人的肉眼分无法辨出两幅图像之间存在的差别。在隐藏权记数据后, PSNR = 129.876,SNR=98.47,说明非IP拥有方从表面上根本无法感知是否有隐藏的权记数据存在。再分析两幅图像的直方图和差分图像,结果如图7所示。图7a是对图5(b上两幅图像的差分结果(经过放大处理,差值为正时为白点,为负时设为黑点,两幅图像间相差的最大值为diff =±2,该差分图像的均值为0.0347,该图非常凌乱,类似均值为零的白噪声,因此无法通过该图确定否有隐藏的权记数据存在。图7(b和图7(c分别为图5(b上两幅图像的直方图,凭肉眼无法看出二者的差别,通过数据的计算机处理,得到图7(d的数据,它表示两直方图在相同位置的差别,差别最大的地方不足100,而在这些差别较大的地方的直方图原始数据均超过2000,差别不到1/20,而且差别也与原始直方图的分布大致一直,因此通过直方图来确定是否有权记信息存在的方法也无法得出正确的结论。
(a (b (c (d
图7 权记隐藏的检测特征分析
实验五抗噪声实验。在隐藏权记数据的图像中分别加入高斯噪声、椒盐噪声(如图6(d、泊松噪声等,然后再从中提取隐藏的权记数据。图6(d是加入密度为0.01的椒盐噪声后提取权记数据的结果,权记数据图像质量明显下降,但还能够识别出权记的存在。当噪声密度加大,超过0.1时,权记标识已经被噪声淹没,此时无法提取出正确的权记图像。另外两种噪声也存在相同的情况。该方法能够抵抗中等强度的噪声攻击,具有一定的应用价值。因为,当噪声大时图像的质量也下降非常快,也丧失了使用价值。
5 结论
数字媒体的知识产权保护技术是当前信息处理领域的热点技术。本文提出隐藏、分散和加密三层结构的权记信息隐藏技术。利用混沌序列加密权记信息,将DWT引入权记隐藏、分散过程,同时采用混沌序列控制隐藏、分散过程,得到一种高强度的知识产权保护权记保护实现系统。该系统能够有效保护数字媒体的全部及各个有意义的局部信息;同时能够有效阻止盗用者去掉权记信息;具有较好的抗信道干扰和数据篡改的能力;具有较好的抗压缩性能,具备广阔的应用前景。
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车辆最佳匹配减振器阻尼_图文(精)
第８卷第３期 ２００８年６月 交通运输工程学ＪｏｕｒｎａｌＯｆＴｒａｆｆｉｃａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏ报 一 ● ● ｎ Ｌｎｇｍｅｅｒｌｎｇ Ｖ０１．８ Ｊｕｎ．ＮＯ．３ ２００８ 文章编号：１６７１—１６３７Ｉ２００８）０３—００１５—０５ ０ 车辆悬架最佳阻尼匹配减振器设计 周长城１’２，孟婕 （１．山东理工大学交通与车辆工程学院，山东淄博２５５０４９； ２．北京理工大学机械与车辆工程学院，北京 １０００８１）
摘 要：为了使设计减振器对车辆具有最佳减振效果，利用悬架最佳阻尼比，对减振器最佳阻尼系 数进行了研究，建立了减振器最佳速度特性数学模型，提出了减振器阀系参数设计优化方法，对设计减振器进行了特性试验和整车振动试验，并与原车载减振器性能进行了对比。计算结果表明：减振器特性试验值与最佳阻尼匹配要求值的最大偏差为９％，而且，在低频范围内，设计减振器的整车振动传递函数幅值明显低于原车载减振器的幅值，有效遏制了簧下质量在１３Ｈｚ附近的共振，因此，减振器速度特性模型和阀系参数优化设计方法是正确的。关键词：汽车工程；减振器；最佳阻尼；速度特性；设计模型；优化方法中图分类号：Ｕ４６３．３３５．１ 文献标识码：Ａ Ｄｅｓｉｇｎｏｆｓｈｏｃｋａｂｓｏｒｂｅｒｍａｔｃｈｉｎｇｔｏｏｐｔｉｍａｌ ｄａｍｐｉｎｇｏｆｖｅｈｉｃｌｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ＺｈｏｕＣｈａｎｇ—ｃｈｅｎ９１”．ＭｅｎｇＪｉｅｌ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｆｆｉｃａｎｄＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｉｂｏ２５５０４９，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌｏｆ ＭａｃｈｉｎｅａｎｄＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏ
减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比的匹配(精)
第22卷第6期2000年12月 武汉汽车工业大学学报 JOURNA L OF W UH AN AUT OM OTI VE PO LY TECH NIC UNI VERSITY V ol.22N o.6 Dec.2000 文章编号:10072144X(20000620022204 汽车减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比的匹配 韦勇1,阳杰2,容一鸣2 (1.柳州五菱汽车有限责任公司技术中心,广西柳州545007;2.武汉汽车工业大学机电工程学院,湖北武汉430070 摘要:阐述了双轴汽车减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比匹配设计的原则,论述了悬架减振器 外特性的匹配设计要求和设计方法,并对某实际车型进行了减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比匹 配分析及改进设计。通过道路试验验证了改进设计的结果是可行的。 关键词:减振器;汽车悬架;阻尼比匹配 中图法分类号:U463.33文献标识码:A 汽车悬架动力学表明,地面对悬架系统的激振力等于悬架质量的惯性力和非悬架质量的惯性力之和。车轮动载(激振力又决定了车轮的接地性能,它是汽车行驶安全性的重要尺度。显然,在悬架系统中配置恰当的减振器,才能有效地抑制车身振动,保证良好的平顺性及安全性。
1阻尼匹配的原则 根据振动理论和工程经验,悬架阻尼的匹配关系由式(1确定: ξ=C 2Km =0.2~0.45(1式中,ξ为悬架系统阻尼比;C为悬架减振器的等效阻尼系数 (NsΠm;K为悬架刚度(NΠm; m为悬架质量(kg。当减振器不是垂直安装时,要考虑安装角的影响。 悬架中的弹性元件在支承车身质量的同时,还可缓和路面产生的振动,而减振器起抑制振动的作用。缓冲和抑振是矛盾着的两个方面,它们是在保证车辆和乘员安全的正常运行条件下统一起来的,这就是悬架阻尼必须匹配设计的依据。ξ值较大时,能迅速减振,但不适当地增大ξ值会传递较大的路面冲击,甚至使车轮不能迅速向地面回弹而失去附着力和对激励的缓冲能力;ξ值较小时,振动持续时间变长,又不利于改善舒适性。 一般说来,压缩行程时的悬架阻尼比要小于复原行程,因为在压缩行程,应尽量减小减振器对地面冲击的传递能力,以便充分利用弹性元件的缓冲作用,如果不适当地选择了高系数值,就相当于过分增大了悬架刚度,使车辆的平顺性变坏。在确定了ξ值之后,可由式(1确定减振器的阻尼系数。因此,确定ξ值是减振器设计的原始技术条件。 收稿日期:2000209218. 作者简介:韦勇(19672,男,广西柳州人,柳州五菱汽车有限责任公司工程师. 2悬架减振器非线性外特性的规律化和量化问题 众所周知,被动悬架可行性设计区理论规定了悬架弹性元件和阻尼元件的线性制约关系或匹配关系[1]。在解决悬架阻尼系数的匹配问题时,必须解
汽车减震器弹簧盘疲劳仿真分析_陈芳芳
第２期（总第１７７期） ２０１３年４月机械工程与自动化 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．２ Ａｐ ｒ．文章编号：１６７２－６４１３（２０１３）０２－０００４－０ ３櫜 汽车减震器弹簧盘疲劳仿真分析 陈芳芳１，杜艳平２ （１．太原科技大学机械工程学院，山西 太原 ０３００２４；２．北京印刷学院，北京 １０２６００ ）摘要：基于有限元疲劳分析方法提取弹簧盘力学模型，建立了弹簧盘的有限元模型。针对某种型号轿车的悬架采用Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ软件对弹簧盘进行应力计算，并对其进行了疲劳寿命预测。利用Ｓ－Ｎ曲线和Ｇｏｏｄｍａｎ修正理论分析随机载荷状况下弹簧盘的疲劳寿命，并对弹簧盘薄弱部位进行了结构优化设计。关键词：弹簧盘；疲劳分析；有限元分析；仿真 中图分类号：Ｕ４６３．２１３∶ＴＰ３９１．９ 文献标识码：櫜Ａ 国家自然科学基金资助项目（ ５１１７５０２８）；北京市属高等学校人才强教计划资助项目（２０１１０６１２５）；北京市优秀人才培养资助项目（２０１０Ｄ００５０１７０００００７ ）收稿日期：２０１２－０４－２０；修回日期：２０１２－１０－２ ８作者简介：陈芳芳（１９８５－） ，女，山东德州人，在读硕士研究生，研究方向：车辆动态特性及仿真。０ 引言 汽车在道路行驶时会受到各种交变载荷的作用，交变载荷一般低于零件材料的拉伸强度极限，在载荷的反复作用下零部件会有裂纹萌生和扩展并导致突然断裂，这种现象就是疲劳破坏。弹簧盘作为重要的承载零件， 其可靠性不仅与汽车行驶的平顺性和汽车操纵的稳定性有关，还关系到汽车行驶的安全性问题。 本文结合工程实例通过对前悬架系统力学建模，采用Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ软件对弹簧盘进行应力计算， 并利用Ｓ－Ｎ曲线和Ｇｏｏｄｍａｎ修正理论分析不同载荷状况下弹簧盘疲劳寿命，对弹簧盘进行疲劳寿命预测和结构优化，并通过疲劳台架试验验证了其有效性。１ 有限元和疲劳分析理论 Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ是ＡＮＳＹＳ公司提出的协同仿真环境，用于解决企业产品研发过程中ＣＡＥ软件的异构问题，它提供了一个加载和管理ＡＰＩ的基本框架。１．１ 疲劳分析方法 当材料或结构受到多次重复变化的载荷作用会产生破坏现象，称为疲劳破坏，其承受起破坏作用的循环载荷的循环次数或时间被称为疲劳寿命。疲劳寿命分析是指确定疲劳寿命的方法。 根据载荷类型的不同，疲劳分析方法可分为静态疲劳分析、 瞬态疲劳分析和动态疲劳分析。通常当结构的一阶固有频率大于３倍载荷频率时， 可采用静态疲劳分析方法；若是结构固有频率与载荷频率接近则 适用动态疲劳分析方法； 在对随机载荷作用下的零件进行疲劳分析时应采用瞬态疲劳分析方法。１．２ 名义应力寿命法 常用的计算疲劳寿命的方法有名义应力寿命法、裂纹扩展计算法和局部应变寿命法。其中，名义应力寿命法又被称为Ｓ－Ｎ法， 其设计思路为：把材料Ｓ－Ｎ曲线作为出发点， 考虑各种系数的影响，并根据曲线进行抗疲劳设计。其流程如图１所示。 图１ 名义应力寿命法流程图 ２ 减震器弹簧盘分析实例 应用ＡＤＡＭＳ动力学仿真软件，通过从系统载荷谱求得结构动力响应的时间历程， 利用有限元法计算出各危险部位的应力，并结合材料的基本疲劳性能数据进行结构寿命的估算。多体有限元疲劳分析流程见图２。 根据悬架中各零部件之间的相对运动关系，建立四分之一悬架系统动力学模型。利用ＡＤＡＭＳ路面谱模生成程序生成一组随机路面数据并导入，采用
阻尼弹簧减振器
ZT型阻尼弹簧减振器（JG/T3024-1995） 产品主要特点与用途： ZT型阻尼弹簧减振器（又称预应力弹簧减振器）具 有钢弹簧减振器的低频率和阻尼大的双重优点，消除钢 弹簧固有的共振振幅现象。该系列产品共20种规格，其 单只荷载10kg-5100kg各类荷载所应对的固有频率 2.0Hz-4.6Hz，阻尼比0.065。该系列减振器荷载范围广， 便于用户选择，固有频率低，隔振效果好，并且结构紧凑，外形尺寸较小，安装更换方便，使用安全可靠，工作寿命长，对工作环境适应性强，并能在-40℃-110℃环境下正常工作。对积极隔振、消极隔振、冲击振动和固体传声的隔离均有明显的效果。是隔离振动降低噪声、治理振动公害、保护环境的理想减振器。 ZT型系列减振器共有三种安装形式，ZT型减振器上下座面有防滑橡胶垫，对于干扰力较小的动力设备，可直接将ZT型减振器置放于设备的机座下，勿需固定，可任意移动调节重心，ZT（I）型上部固定，ZT（Ⅱ）型上下均可固定。 注ZT、ZT（I）、ZT（Ⅱ）型减振器仅在安装固定方式上不同外，技术特性完全相同。
ZTG型阻尼弹簧减振器 产品主要特点与用途: ZTG型阻尼弹簧减振器由弹簧、上橡胶套、下橡胶垫、上下铁件等 组成的减振器，具有结构简单、体积小，减振效果好，安装方便等优 点。 JA型阻尼弹簧减振器 产品主要特点与用途： 1、弹簧采用低频率值设计，并经喷塑处理，耐候性 佳，防振效果高。 2、顶部、底部均采用防滑耐磨橡胶以及固定螺栓设 计，安全性能大大提高。 3、安装简单并可根据实际需要调整高度及水平。 4、能够有效隔离冷水机组、冷却塔、热泵机组、发电机组等大型机械设备振动，并保护及延长其使用寿命。
减震器工作原理详解
汽车悬架知识专题：减震器工作原理详解 悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振器，为衰减振动，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，其工作原理是当车架（或车身）和车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时，阻尼力随车架与车桥（或车轮）之间的相对运动速度增减，并与油液粘度有关。 减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务，阻尼力过大，将使悬架弹性变坏，甚至使减振器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。 (1) 在压缩行程（车桥和车架相互靠近），减振器阻尼力较小，以便充分发挥弹性元件的弹性作用，缓和冲击。这时，弹性元件起主要作用。 (2) 在悬架伸张行程中（车桥和车架相互远离），减振器阻尼力应大，迅速减振。 (3) 当车桥（或车轮）与车桥间的相对速度过大时，要求减振器能自动加大液流量，使阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。 在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器，且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器，还有采用新式减振器，它包括充气式减振器和阻力可调式减振器。
1. 活塞杆； 2. 工作缸筒； 3. 活塞； 4. 伸张 阀；5. 储油缸筒； 6. 压缩阀；7. 补偿阀； 8. 流通阀；9. 导向座；10. 防尘罩；11. 油 封 双向作用筒式减振器示意图 双向作用筒式减振器工作原理说明。在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞3向下移动。活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞杆1占去了一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液于是就推开压缩阀6，流回贮油缸5。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振器在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减振器受拉伸。这时减振器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高，流通阀8关闭，上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，主使下腔产生一真空度，这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。由于这些阀的节流作用对悬架
避震器与阻尼
避震器与阻尼 由上图可清处看出避震器对于抑制弹簧谈跳的效果。
避震器的内部就是使用高黏滞系数的流体以及小尺寸的孔径，来进行阻尼的设定。 避震器的功用 从避震器这个名称看来，好像车辆的震动主要是由避震器来吸收，其实不然。车辆在行经不平路面之震动所产生的能量主要是由弹簧来吸收，弹簧在吸收震动后还会产生反弹的震荡，这时候就利用避震器来减缓弹簧引起的震荡。 当避震器失效时，车子在行经不平路面就会因为避震器无法吸收弹簧弹跳的能量，而使车身有余波荡漾的弹跳，影响行车稳定性及舒适性。简单的说，避震器最主要是要抑制弹簧的跳动，迅速弭平车身弹跳。 阻尼 「阻尼」这个词我们可能很常听到，但是究竟何谓阻尼呢？简单的说，阻尼是作用于运动物体的一种阻力，而且阻力通常与运动速度成正比。就拿一般人常见的门弓器来说，当你轻轻开门时，门弓器内的油压缸所产生的阻力很小，很轻松就能把门推开；但是当你用力推门时，反而会因阻力较大而不好推。同样原理应用于汽车避震器，当弹簧受到较大的伸张或压缩力时，避震器会因阻尼效应而给予较大的抑制力。 避震器之所以会产生阻尼效应，是因避震器受力而压缩或拉伸时，内部的活塞在移动时会对液压油或高压气体加压使之通过小孔径的阀门，当液压油或高压气体通过阀门时会产生阻力，此一阻力就产生阻尼；而阀门的孔径大小和液压油的黏度都会改变阻尼的大小。一般阻尼较大的避震器就是所谓较硬的避震器，阻尼越大则避震器越不容易被压缩或拉伸，所以车身的晃动也会越小，并增加行经不平路面时轮胎的循迹性，然而却会降低行驶时的舒适性。 可调式避震器 可调式避震器可分为阻尼大小可调式避震器和弹簧位置高低可调式避震器，以及阻尼大小和弹簧位置高低都可调整的避震器。 阻尼大小可调式： 在避震器的内部使用可以调整孔径大小的阀门，在将阀门的孔径变小之后，避震器的阻尼也会跟着变硬。调整避震器的阻尼大小的方式可分为有段与无段的方式。以电子控制方式改变阻尼大小的避震器，则是采取有段调整的方式。
中山汽车减震器项目投资分析报告
中山汽车减震器项目投资分析报告 规划设计/投资分析/产业运营
报告说明— 减震器（Absorber），是汽车悬挂系统中的重要装置，用于减少车身等部件带来的震动，增加汽车行驶的平顺性。减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。在经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。 该汽车减震器项目计划总投资12777.81万元，其中：固定资产投资11011.56万元，占项目总投资的86.18%；流动资金1766.25万元，占项目总投资的13.82%。 达产年营业收入16113.00万元，总成本费用12721.27万元，税金及附加219.05万元，利润总额3391.73万元，利税总额4078.60万元，税后净利润2543.80万元，达产年纳税总额1534.80万元；达产年投资利润率26.54%，投资利税率31.92%，投资回报率19.91%，全部投资回收期6.52年，提供就业职位294个。 随着汽车行业的发展，汽车行驶过程中产生的振动已经成为制约汽车发展的重大障碍。汽车行驶过程中产生的振动严重将降低汽车的舒适性、稳定性安全性降低人们乘坐汽车时的享受，汽车零部件的使用寿命也会大大缩短。
目录 第一章项目基本信息 第二章项目投资单位 第三章项目建设必要性分析第四章市场研究 第五章项目建设规模 第六章选址可行性研究 第七章土建工程分析 第八章工艺技术方案 第九章环境影响概况 第十章安全经营规范 第十一章风险应对评估 第十二章节能概况 第十三章实施安排 第十四章投资可行性分析 第十五章经济评价 第十六章总结及建议 第十七章项目招投标方案
汽车减震器结构图
悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振器，为衰减振动，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，其工作原理是当车架（或车身）和车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时，阻尼力随车架与车桥（或车轮）之间的相对运动速度增减，并与油液粘度有关。 减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务，阻尼力过大，将使悬架弹性变坏，甚至使减振器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。 (1) 在压缩行程（车桥和车架相互靠近），减振器阻尼力较小，以便充分发挥弹性元件的弹性作用，缓和冲击。这时，弹性元件起主要作用。 (2) 在悬架伸张行程中（车桥和车架相互远离），减振器阻尼力应大，迅速减振。 (3) 当车桥（或车轮）与车桥间的相对速度过大时，要求减振器能自动加大液流量，使阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。 在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器，且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器，还有采用新式减振器，它包括充气式减振器和阻力可调式减振器。
1. 活塞杆； 2. 工作缸筒； 3. 活塞； 4. 伸张阀； 5. 储油缸筒； 6. 压缩阀； 7. 补偿阀； 8. 流通阀； 9. 导向座；10. 防尘罩；11. 油封 双向作用筒式减振器示意图 双向作用筒式减振器工作原理说明。在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞3向下移动。活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞杆1占去了一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液于是就推开压缩阀6，流回贮油缸5。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振器在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减振器受拉伸。这时减振器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高，流通阀8关闭，上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，主使下腔产生一真空度，这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。由于这些阀的节流作用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用。
悬架用减振器设计指南设计
悬架用减振器设计指南 一、功用、结构： 1、功用 减振器是产生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力.另外,减振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使用寿命.目前在汽车上广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器,其结构可分为双筒式,单筒充气式和双筒充气式三种. 导向机构的作用是传递力和力矩,同时兼起导向作用.在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。 汽车悬架系统中弹性元件的作用是使车辆在行驶时由于不平路面产生的 振动得到缓冲，减少车身的加速度从而减少有关零件的动负荷和动应力。如 果只有弹性元件，则汽车在受到一次冲击后振动会持续下去。但汽车是在连 续不平的路面上行驶的，由于连续不平产生的连续冲击必然使汽车振动加剧， 甚至发生共振，反而使车身的动负荷增加。所以悬架中的阻尼必须与弹性元 件特性相匹配。 2、产品结构定义 ①减振器总成一般由：防尘罩、油封、导向座、阀系、储油缸筒、工作缸筒、活塞杆构成。 ②奇瑞现有的减振器总成形式：
二、设计目的及要求： 1、相关术语 *减振器 利用液体在流经阻尼孔时孔壁与油液间的摩擦和液体分子间的摩擦形成对振动的阻尼力,将振动能量转化为热能,进而达到衰减汽车振动,改善汽车行驶平顺性，提高汽车的操纵性和稳定性的一种装置。 *阻尼特性 减振器在规定的行程和试验频率下，作相对简谐运动，其阻力（F）与位移（S）的关系为阻尼特性。在多种速度下所构成的曲线（F-S）称示功图。 *速度特性 减振器在规定的行程和试验频率下，作相对简谐运动，其阻力（F）与速度（V）的关系为速度特性。在多种速度下所构成的曲线（F-V）称速度特性图。 *温度特性 减振器在规定速度下，并在多种温度的条件下，所测得的阻力（F）随温度（t）的变化关系为温度特性。其所构成的曲线（F-t）称温度特性图。 *耐久特性 减振器在规定的工况下，在规定的运转次数后，其特性的变化称为耐久特性。 *气体反弹力 对于充气减振器，活塞杆从最大极限长度位置下压到减振器行程中心时，气体作用于活塞杆上的力为气体反弹力。 *摩擦力
阻尼减震器的特点及优点【建设施工经典推荐】
阻尼减震器的特点及优点 什么是阻尼减震器 阻尼减震器对阻尼弹簧，橡胶减振垫组合使用，克服其缺点，具有复合隔振降噪，固有频率低，隔振效果好，对隔离固体传声，尤其是对隔离高频冲击的因体传声更为优越。是积极，消极隔振的理想产品。 阻尼减震器的特点 阻尼减震器载荷范围广，工作寿命长，使用安全可靠。上下座外表有防滑橡胶垫，对于扰力小，重点低的设备可直接将减振器放置于设备减振台座下，勿需固定：上座配有螺栓与设备固定。下座分别设有螺栓与地基螺栓孔，可以下固定。用户可根据不同的需要和场合进行选择。 阻尼减震器的优点 1、顶部和底部采用防滑耐磨橡胶和固定螺栓制成，提高了安全性能，安装方便。 2、铸钢外壳由合金钢弹簧制成，并且是注射成型的。耐候性好，使用寿命长，防震效果好。 3、它能有效隔离各种卧式和立式水泵、风机、空调机组、发电机组、柴油机组、管道等动力设备的振动，保护和延长其使用寿命。 阻尼减震器的功能 1、阻尼减震器有助于机械系统在瞬间受到冲击后迅速恢复到稳定状态。 2、阻尼震振器可以减少机械振动引起的声辐射和机械噪声。 3、能提高各种机床和仪器的加工精度、测量精度和工作精度。各种机器，尤其是精密机床，在动态环境中工作时，需要高抗冲击性和动态稳定性。通过各种阻尼处理，其动态性能可以提高。 4、阻尼减震器可以减小机械结构的协同振动幅度，从而避免因动应力极值而造成的结构损伤。 阻尼减震器的技术参数 阻尼减振器适用工作温度为-40℃--110℃，正常工作载荷范围内固有频率2HZ—5HZ，阻尼比00.045—0.065。（减振弹簧经150次疲劳试验无裂缝，无断裂，达到和超过了国家有关标准）。
弹簧减震器结构图解
弹簧减震器结构图解 独立悬架与非独立悬架示意图 a. 独立悬架 b. 非独立悬架 独立悬架如图所示，其两侧车轮安装于断开式车桥上，两侧车轮分别独立地与车架（或车身）弹性地连接，当一侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另一侧车轮。非独立悬架如图所示。其两侧车轮安装于一整体式车桥上，当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮上。 钢板弹簧 1-卷耳2-弹簧夹3-钢板弹簧4-中心螺栓 钢板弹簧可分为对称式钢板弹簧和非对称式钢板弹簧，对称式钢板弹簧其中心螺栓到两端卷耳中心的距离相等如图(a)，不等的则为非对称式钢板弹簧如图（b）。钢板弹簧在载荷作用下变形，各片之间因相对滑动而产生摩擦，可促使车
架的振动衰减，起到减振器的作用。 扭杆弹簧 扭杆弹簧一般用铬钒合金弹簧钢制成。一端固定在车架上，另一端上的摆臂2与车轮相连。当车轮跳动时，摆臂绕扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转弹性变形，从而使车轮与车架的联接成为弹性联接。 空气弹簧 空气弹簧主要用橡胶件作为密闭容器，它分为囊式和膜式两种，工作气压为0.5～1Mpa。这种弹簧随着载荷的增加，容器内压缩空气压力升高，使其弹簧刚度也随之增加，载荷减少，弹簧刚度也随空气压力减少而下降，具有有理想的变刚度弹性特性。 油气弹簧简图
油气弹簧以气体（化学性质不太活泼的气体－氮）作为弹性介质，用油液作为传力介质。简单的油气弹簧（如图4-62(a)所示）不带油气隔膜。目前，这种弹簧多用于重型汽车，在部分轿车上也有采用的。 1-活塞杆2-工作缸筒3-活塞4-伸张阀5-储油缸 筒6-压缩阀7-补偿阀8-流通阀9-导向座-10-防 尘罩11-油封 横向稳定器的安装
减振器基础知识
减振器基础知识 减振器的结构是带有活塞的活塞杆插入筒内，在筒中充满油。活塞上有节流孔，使得被活塞分隔出来的两部分空间中的油可以互相补充。阻尼就是在具有粘性的油通过节流孔时产生的，节流孔越小，阻尼力越大，油的黏度越大，阻尼力越大。如果节流孔大小不变，当减振器工作速度快时，阻尼过大会影响对冲击的吸收。因此，在节流孔的出口处设置一个圆盘状的板簧阀门，当压力变大时，阀门被顶开，节流孔开度变大，阻尼变小。由于活塞是双向运动的，所以在活塞的两侧都装有板簧阀门，分别叫做压缩阀和伸张阀。减振器按其结构可分为双筒式和单筒式。双筒式是指减振器有内外两个筒，活塞在内筒中运动，由于活塞杆的进入与抽出，内筒中油的体积随之增大与收缩，因此要通过与外筒进行交换来维持内筒中油的平衡。所以双筒减振器中要有四个阀，即除了上面提到的活塞上的两个节流阀外，还有装在内外筒之间的完成交换作用的流通阀和补偿阀。与双筒式相比，单筒式减振器结构简单，减少了一套阀门系统。它在缸筒的下部装有一个浮动活塞， (所谓浮动即指没有活塞杆控制其运动)，在浮动活塞的下面形成一个密闭的气室，充有高压氮气。上面提到的由于活塞杆进出油液而造成的液面高度变化就通过浮动活塞的浮动来自动适应之。除了上面所述两种减振器外，还有阻力可调式减振器。它可通过外部操作来改变节流孔的大小。最近的汽车将电子控制式减振器作为标准装备，通过传感器检测行驶状态，由计算机计算出最佳阻尼力，使减振器上的阻尼力调整机构自动工作。减振器类型为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性（舒适性），在大多数汽车的悬架系统内部装有减震器。减震器从产生阻尼的材料这个角度划分主要有液压和充气两种，还有一种可变阻尼的减震器。液压汽车悬架系统中广泛采用液力减震器。其原理是，当车架与车桥做往复相对运动儿活塞在减震器的缸筒内往复移动时，减震器壳体内的油液便反复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时，液体与内壁的摩擦及液体分子的内摩擦便形成对振动的阻尼力。充气式减震器充气式减震器是60年代以来发展起来的一种新型减震器。其结构特点是在缸筒的下部装有一个浮动活塞，在浮动活塞与缸筒一端形成的一个密闭气室种充有高压氮气。在浮动活塞上装有大断面的O 型密封圈，它把油和气完全分开。工作活塞上装有随其运动速度大小而改变通道截面积的压缩阀和伸张阀。当车轮上下跳动时，减震器的工作活塞在油液种做往复运动，使工作活塞的上腔和下腔之间产生油压差，压力油便推开压缩阀和伸张阀而来回流动。由于阀对压力油产生较大的阻尼力，使振动衰减。阻力可调式减震器装有阻力可调式减震器的汽车的悬架一般用刚度可变的空气弹簧作为弹性元件。其原理是，空气弹簧若气压升高，则减震器气室内的压力也升高，由于压力的改变而使油液的节流孔径发生改变，从而达到改变阻尼刚度的目
西宁汽车减震器项目投资分析报告
西宁汽车减震器项目投资分析报告 规划设计/投资分析/产业运营
报告说明— 减震器（Absorber），是汽车悬挂系统中的重要装置，用于减少车身等部件带来的震动，增加汽车行驶的平顺性。减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。在经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。 该汽车减震器项目计划总投资4633.39万元，其中：固定资产投资3856.25万元，占项目总投资的83.23%；流动资金777.14万元，占项目总投资的16.77%。 达产年营业收入5292.00万元，总成本费用3984.43万元，税金及附加83.67万元，利润总额1307.57万元，利税总额1571.59万元，税后净利润980.68万元，达产年纳税总额590.91万元；达产年投资利润率 28.22%，投资利税率33.92%，投资回报率21.17%，全部投资回收期6.22年，提供就业职位80个。 随着汽车行业的发展，汽车行驶过程中产生的振动已经成为制约汽车发展的重大障碍。汽车行驶过程中产生的振动严重将降低汽车的舒适性、稳定性安全性降低人们乘坐汽车时的享受，汽车零部件的使用寿命也会大大缩短。
目录 第一章总论 第二章建设单位基本信息 第三章投资背景和必要性分析第四章项目调研分析 第五章建设规划分析 第六章项目选址方案 第七章建设方案设计 第八章工艺可行性 第九章环境保护概述 第十章项目职业保护 第十一章建设风险评估分析 第十二章项目节能评估 第十三章项目实施安排方案 第十四章投资方案 第十五章经济效益可行性 第十六章项目结论 第十七章项目招投标方案
21随机载荷减震器阻尼力测试
随机载荷减振器阻尼力测试 李波涛，徐雄威，王成业，董新年 （长城汽车股份有限公司技术中心、河北省汽车工程技术研究中心，保定 071000） 摘要：简单介绍了应变片的组桥和工作原理，阐述了使用应变片对车辆减振器阻尼力进行测试的方法，并结合整车试验，在各种不同路面下进行减振器阻尼力动态响应测试。根据减振器标定公式，计算在各种路况下减振器的阻尼力。 关键词：减振器；阻尼力；应变测试；nCode 引言 随着生活水平的提高，人们对汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性和行驶安全性提出了更高的要求。减振器作为车辆悬架的重要组成部分，是影响上述指标的关键所在。 减振器的作用是迅速衰减车身和车轮之间由弹性元件引起的连续相对运动，改善车辆行驶平顺性、操纵稳定性和安全性，为人们的驾乘提供更舒适的感受。 1 减振器简介 评价减振器优劣的最主要的指标是阻尼特性。阻尼特性可以用示功图和速度特性进行体现。 示功图是减振器在运动过程中阻尼力随活塞位移变化而围成的曲线图。速度特性图为减振器在运动过程中阻尼力随活塞杆速度变化而形成的曲线图，两者结合观测，可对减振器阻尼力进行全面的评价。 图1 阻尼力-位移特性和阻尼力-速度特性而目前面临的问题是，减振器阻尼力测试只在台架上进行，并且只选择几个特定的速度，并未涵盖用户的所有使用工况，而增加测试点又会大幅度提高测试成本，此方法存在一定的不足。 基于提高阻尼力测试全面性的角度，需对阻尼力的测试方法进行完善。在减振器活塞杆表面粘贴应变片，结合整车道路随机载荷采集，可弥补上述方法的不足。 2 应变片工作原理 应变的测量是将应变片因应变而引起的阻值变化转换为电压信号。根据输出电压和各桥臂阻值变化之间的关系： 得出电压信号的变化。 图2 惠斯通全桥 3 减振器处理 3.1 应变片粘贴 在减振器活塞杆上加工四个凹槽，凹槽深度要适中，并经过进一步处理。粘贴两枚应变片在其两个相对的凹槽位置，组成惠斯通全桥。 在活塞杆运动过程中，应变片随着活塞杆的拉
汽车减震器分析
汽车减震器分析 第一汽车减震器原理 ?由于悬架系统中的弹性元件受冲击产生震动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减震器。 ?为衰减震动，汽车悬架系统中采用减震器多是液力减震器，其工作原理是当车架和车桥间震动而出现相对运动时，减震器内的活塞上下移动，减震器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对震动形成阻尼力，使汽车震动能量转化为油液热能，再由减震器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时，阻尼力随车架与车桥之间的相对运动速度增减，并与油液粘度有关。 第二汽车减震器示意图 1.活塞杆； 2. 工作缸筒； 3. 活塞； 4. 伸张阀； 5. 储油缸筒； 6. 压缩阀； 7. 补偿阀；8. 流通阀；9. 导向座； 10. 防尘罩；11. 油封 第三减振器数学模型的基本原则
?（1）模型可以全面描述减振器的阻尼特性。 ?（2）数学表达式应该清晰、简洁、易用。 ?（3）选用的参数应该具有明显的物理意义。参数应该描述典型物理量的特性，如第一阻尼系数，泄载点和第二阻尼系数。 ?（4）可以方便的根据试验结果确定参数。 ?（5）能够准确描述阻尼特性曲线的形状和阀的配置之间的关系。 ?（6）能够精确计算分析减振器的阻尼性能与车辆系统能量消耗的关系，可以定量分析极端条件下减振器是否能够疏散足够的热量。 ?（7）应有助于深入的理解和分析减振器的内部运动过程和外部工作性能。 ?（8）可以满足减振器设计，减振器特性分析和车辆系统动力学研究的要求 第四减震器数学模型 第五对减震器数学模型的分析 建立如下公式描述减振器的行为 ?式中，Y(x):阻尼力或压降X:活塞速度或者液压油流量B：第一阻尼系数C：形状因
汽车减震器设计
摘要 减振器是汽车悬架系统的一个重要组成部件，特别是磁流变减振器，其良好的阻尼可调性，技术发展与理论研究早已引起了人们的广泛关注.本论文对减振器及其试验进行了分析和概述，根据国家机械工业部标准的要求选取了传感器、试验台，减振器等试验部件和设备。主要任务是设计一个减振器试验台，试验台结构简单，拆装方便，便于采集信号进行磁流变减振器的阻尼特性试验，文中主要对立柱、横梁、托盘等重要部件进行了多次的改进和分析，同时对横梁及其连接螺栓、圆柱销等重要部件的受力进行了校核。设计采用力传感器和位移传感器采集信号，通过计算机对信号进行处理得出磁流变减振器的示功特性、速度特性、温度特性等特性曲线。该减振器试验台同时可进行四分之一悬架试验。 关键词：试验装置；磁流变减振器；阻尼特性；
目录 1汽车悬架及减振器 1．1汽车悬架系统的概述 (1) 1．2汽车悬架的分类 (1) 1．3减振器的概述 (3) 1．3．1被动液阻减振器技术的发展 (5) 1．3．2可调阻尼减振器技术的发展 (7) 1．4磁流变减振器 (10) 1．4．1 磁流变液及其特征 (11) 1．4．2磁流变减振器的工作原理 (12) 1．4．3磁流变减振器的构造及工作示意图 (14) 1．4．4磁流变阻尼器在悬架系统中的应用和发展情况 (16) 2．磁流变减振器试验 2．1汽车振动系统对减振器特性的要求 (19) 2．2磁流变减振器试验内容和意义 (20) 2．3磁流变减振器试验方法及试验系统 (23) 2.3.1示功试验 (23) 2.3.2速度特性试验 (24) 2.3.3温度特性试验 (25) 2.3.4试验系统 (26) 3．实验装置的设计 3．1振动台等设备的选取 (27) 3.1.1减振器 (27) 3.1.2振动台 (27) 3.1.3力传感器 (27) 3.1.4导轨的选用 (30) 3.1.5位移传感器 (30) 3.1.6螺栓及螺钉 (31) 3．2立柱的设计 (32) 3．3托盘的设计 (33)
汽车设计中减震器相对阻尼系数的确定
汽车设计中减震器相对阻尼系数的确定 摘要：本文嘗试以汽车的电磁涡流减震器作为研究对象，分析减震器相对阻力系数，初步确认了减震器相对阻尼系数的计算公式，并探讨了汽车设计中，需要减震器阻尼系数确定需要因素，确认了基本的减震器设计原则。 关键词：汽车设计；减震器；阻尼系数 DOI：10.16640/jki.37-1222/t.2017.12.216 汽车工业是现代制造业的支柱性产业，汽车工业发展水平反映了一个国家的制造业发展水平。减震器是汽车必不可少的装备。当前汽车的减震器类型繁多，主要包括液压减震器、充气式减震器、电/磁流变液减震器、电磁涡流减震器等，不同减震器各有优劣。阻力系数是反映减震器减震性能的重要指标，本次研究试以汽车的电磁涡流减震器作为研究对象，分析减震器相对阻力系数计算方法，确定汽车设计中减震器设计的基本原则。 1 电磁涡流减震器阻尼系数 1.1 电磁涡流减震器 涡流减震器的涡流阻尼影响因素较多，涉及到电磁饱和、传热理论、退磁效应、集肤效应等，计算过程比较复杂，最终影响计算精度以及效率。近年来有限元仿真技术飞速发展，为阻力计算创造了条件。本文讨论的电磁涡流减震器，有三个条件：①忽略温度的小幅度变化对材料电导率、相对磁导率的影响；②计算导体框架的涡流效应，不考虑其他部件；③不考虑温度对材料物理性能的影响。电磁涡流减震器整体成圆柱形，上段是电子轴，下段为定子导体，后者由永磁体、铁极构成。在进行电磁涡流减震器的设计过程中，需要考虑如何高效的利用永磁体产生的磁场，使用相同的材料、体积结构产生更大的涡流阻力，同时考虑汽车的减震
需求，确电磁涡流减震器最低阻尼力。根据磁路优化理论，采用筒式的定子导体，相较于矩形结构，能减少的电磁磁漏效应，更好的产生涡流，从而快速消耗测量运动过程中产生的振动能量。永磁体的充磁方向不会显著影响磁场的利用，目前主要采用轴向以及径向两类，根据有限元分析，轴向充磁永磁体磁感应强度峰值为2.0242T，周围气隙磁感应强度峰值0.5t 最左右，而采用经向冲磁，则为1.72345T、0.4T，显然轴向冲磁效果更理想。确定结构以及冲磁的基本结构后，需要设计合适的尺寸。 1.2 阻尼力计算 用于电磁涡流减震器阻尼系数计算的理论主要包括有限差分法、有限元法、矩量法、边界元素法、格林函数法等。有限差分法适用于手机辐射、不同建筑结构室内电磁干扰研究、微带线问题研究，不适合尺寸较大、细薄结构的媒质，有限元法适合复杂媒质、边界条件、复杂边界形状的定解问题，具有较高的设计进精度，每个环节都可进行标准法，计算程序分组，方程组元数很多，计算时间长。用于电磁涡流减震器磁通密度计算，主要包括磁偶极子方法，计算方法简单，轴向磁通密度计算公式为 其中K（k）、E（k）分别为第一类全椭圆积分和第二类全椭圆积分，Rm、m分别为圆柱体永磁体的半径与厚度，在实际处理工程与科学问题时，绝大多数的微积分都无法得到准确的解析解。运动的永磁体是一个沿着轴向（z）和径向（r）都变化的磁场，导体外套涡流以及涡流阻尼力产生机制主要包括导体在恒定磁场相对运动、导体处在变化的磁场中，根据法拉第的电磁感应定律，前者为感生电动势，后者可根据洛伦磁力法则定义为动生电动势，总的电动势是两者之和，E=Etransk+Emotional=-，相对速度是永磁体和导体外筒之间的相对运动速度。考虑到相对速度是竖向方向，则永磁体的竖直分量和相对运动速度是垂直的，故此方向上的磁场不会影响导体外筒中的涡流，永磁体径向分量才产生涡流，则动生电动势作用产生的涡流阻尼力为F=，其中为导体外筒的体积，rin是导体外筒的内半径，rout为内
轿车减振器的设计分析【文献综述】
毕业设计开题报告 机械设计制造及其自动化 轿车减振器的设计分析 前言部分： 我国的汽车工业，历经了半个世纪越过了两大关。是从二十世纪五十代初，以建设中国一汽为标志的中国汽车工业起步，到九十年代初，近40年的时间，全国的汽车产量越过了100万台大关；这个历史时期，国家汽车工业强调的是解决“缺轻（车）少重（车）”的产业结构和产品。1990年到本世纪的2002年，在我国加入WTO后的第一年，汽车产销量双双超过了300万台大关；这个历史时期，国家汽车工业建设的重点是“以轿车为代表的中国汽车工业体系”，并且已经把这个体系建设得初具规模。悬架减振器[1]作为车辆悬架系统的一个重要零部件，对于车辆的乘用舒适性、操纵性、稳定性及安全性都起着非常重要的作用。由于我国轿车减振器的时间比较短，起点低，技术水平落后，因此在国产中、高级轿车上还大量使用进口减振器。所以，提高我国悬架减振器的自主研制开发水平，加速我国悬架减振器的发展，已经成为车辆悬架系统[16]一个急需解决的重大课题，悬架减振器已列为我国汽车工业发展规划中优先发展的重要项目之一。国内外现状及发展趋势 我国减振器的发展同国外先进工业国家比还比较落后，大约只相当于国外的70年代末水平；我国液压减振器经过多年的研究发展，特别是最近十余年的发展，通过CKD件的组装与技术及设备的引进、消化和吸收获得了长足的发展，有了明显的进步与提高。现在我国已制定了减振器及相关零部件的国家标准和行业标准，并且许多生产制造企业也建立了各自的企业标准，为减振器的设计制造与验收提出了依据；为减振器制造各种专用设备（如在线示功机，单、双动寿命试验台，专用焊接设备等）的生产厂家也在不断出现；同时为减振器提供各种配套零部件（如橡胶件、油封、弹簧、阀片等）的生产厂家其设计制造水平也在不断提高。这些都促进了我国减振器行业整体水平的提高。 国外先进工业化国家减振器的发展也经历了一个从落后到先进的曲折过程，
液压减震器的工作原理
减震器主要有弹簧和阻尼器两个部分组成，弹簧的作用主要是支撑车身重量，而阻尼器则是起到减少震动的作用。 阻尼”在汉语词典中的解释为：“物体在运动过程中受各种阻力的影响,能量逐渐衰减而运动减弱的现象”。阻尼器就是人造的物体运动衰减工具。 为了防止物体突然受到的冲击，阻尼在我们现实生活中有着广泛的应用，比如汽车的减震系统，还有弹簧门被打开后能缓缓地关闭等等。 阻尼器的种类很多，有空气阻尼器、电磁阻尼器、液压阻尼器等等。我们车上使用的是液压阻尼器。 大家知道，弹簧在受到外力冲击后会立即缩短，在外力消失后又会立即恢复原状，这样就会使车身发生跳动，如果没有阻尼，车轮压到一块小石头或者一个小坑时，车身会跳起来，令人感觉很不舒服。有了阻尼器，弹簧的压缩和伸展就会变得缓慢，瞬间的多次弹跳合并为一次比较平缓的弹跳，一次大的弹跳减弱为一次小的弹跳，从而起到减震的作用。 液压阻尼器利用液体在小孔中流过时所产生的阻力来达到减缓冲击的效果。 图一红圈中是活塞，它把油缸分为了上下两个部分。当弹簧被压缩，活塞向下运行，活塞下部的空间变小，油液被挤压后向上部流动；反之，油液向下部流动。 不管油液向上还是向下流动，都要通过活塞上的阀孔。油液通过阀孔时遇到阻力，使活塞运行变缓，冲击的力量有一部分被油液吸收减缓了。
下面是压缩行程示意图，表示减震器受力缩短的过程。图二为活塞向下运行，流通阀开启，油缸下部的油液受到压力通过流通阀向油缸上部流动。 图三为活塞向下运行，压力达到一定程度时，压缩阀开启，油缸下部的油液通过压缩阀流向油缸外部储存空间。图中红色大箭头表示活塞运动方向，红色小箭头表示油液流动方向。
汽车行驶系统--弹簧减震器结构图解
汽车行驶系统--弹簧减震器结构图解 独立悬架与非独立悬架示意图 a. 独立悬架 b. 非独立悬架 独立悬架如图所示，其两侧车轮安装于断开式车桥上，两侧车轮分别独立地与车架（或车身）弹性地连接，当一侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另一侧车轮。非独立悬架如图所示。其两侧车轮安装于一整体式车桥上，当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮上。 钢板弹簧 1-卷耳2-弹簧夹3-钢板弹簧4-中心螺栓 钢板弹簧可分为对称式钢板弹簧和非对称式钢板弹簧，对称式钢板弹簧其中心螺栓到两端卷耳中心的距离相等如图(a)，不等的则为非对称式钢板弹簧如图（b）。钢板弹簧在载荷作用下变形，各片之间因相对滑动而产生摩擦，可促使车架的振动衰减，起到减振器的作用。
扭杆弹簧 扭杆弹簧一般用铬钒合金弹簧钢制成。一端固定在车架上，另一端上的摆臂2与车轮相连。当车轮跳动时，摆臂绕扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转弹性变形，从而使车轮与车架的联接成为弹性联接。 空气弹簧 空气弹簧主要用橡胶件作为密闭容器，它分为囊式和膜式两种，工作气压为0.5～1Mpa。这种弹簧随着载荷的增加，容器内压缩空气压力升高，使其弹簧刚度也随之增加，载荷减少，弹簧刚度也随空气压力减少而下降，具有有理想的变刚度弹性特性。 油气弹簧简图
油气弹簧以气体（化学性质不太活泼的气体－氮）作为弹性介质，用油液作为传力介质。简单的油气弹簧（如图4-62(a)所示）不带油气隔膜。目前，这种弹簧多用于重型汽车，在部分轿车上也有采用的。 1-活塞杆2-工作缸筒3-活塞4-伸张阀5-储油缸筒 6-压缩阀7-补偿阀8-流通阀9-导向座-10-防尘罩11-油封 横向稳定器的安装