本文關(guān)鍵詞：位移相關(guān)減振器建模及其對車輛平順性的影響研究

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【摘要】：目前車輛上應(yīng)用最廣泛的是被動式雙筒液壓減振器,其力學(xué)特性是一種平衡汽車平順性與操縱穩(wěn)定性的折衷方案,很難獲得最優(yōu)的懸架性能。為了解決傳統(tǒng)懸架性能之間的矛盾,能夠?qū)崿F(xiàn)減振器阻尼連續(xù)可調(diào)的半主動懸架和主動懸架近年來不斷發(fā)展,并被應(yīng)用到實車上。這些先進懸架系統(tǒng)上安裝了復(fù)雜的測試裝置、執(zhí)行機構(gòu)和處理器,雖然顯著提高了懸架系統(tǒng)的性能,但也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高昂,能耗大等突出問題,難以得到廣泛的應(yīng)用。在此背景下,本文設(shè)計了一種阻尼特性隨活塞位置變化而改變的位移相關(guān)減振器。當(dāng)車輛空載狀態(tài)下行駛在良好路面時,該減振器提供的阻尼力較小,有利于改善車輛的行駛平順性;當(dāng)車輛滿載行駛或者在轉(zhuǎn)向、制動等緊急工況下,該減振器提供的阻尼力較大,能夠有效控制車身姿態(tài),抑制車輪振動,以保證車輛的行駛安全。此外,該減振器是在被動減振器的基礎(chǔ)上改進得到的,結(jié)構(gòu)簡單,不需要額外的傳感器和控制器,不增加成本,具有廣闊的應(yīng)用前景。本文對位移相關(guān)減振器的阻尼特性及其對車輛性能的影響進行了深入的研究,主要的研究內(nèi)容有:1、位移相關(guān)減振器的物理建模及力學(xué)特性分析。根據(jù)原減振器的結(jié)構(gòu)和工作原理,借助流體力學(xué)的相關(guān)理論,推導(dǎo)出各閥系的流量-壓差方程,建立了原減振器的Simulink模型,通過原減振器的臺架試驗驗證了模型的準(zhǔn)確性,并分析了減振器的閥系參數(shù)對其外特性的影響規(guī)律;結(jié)合位移相關(guān)減振器的結(jié)構(gòu)特點,搭建了位移相關(guān)減振器的物理模型,并研究了旁通槽的結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對其外特性的影響規(guī)律。2、位移相關(guān)減振器的優(yōu)化設(shè)計與試制。將位移相關(guān)減振器模型嵌入到1/4車輛動力學(xué)模型中,建立單輪的車輛優(yōu)化模型,基于車輛平順性確定了優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)及約束條件,采用遺傳優(yōu)化算法對旁通槽參數(shù)進行優(yōu)化。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果設(shè)計、制造了位移相關(guān)減振器樣件,通過模型仿真結(jié)果與樣件試驗數(shù)據(jù)的對比,驗證了位移相關(guān)減振器模型的正確性。3、位移相關(guān)減振器對車輛平順性改善效果的試驗驗證�；趚 PC Target構(gòu)建減振器硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng),通過硬件在環(huán)對比試驗,驗證了位移相關(guān)減振器樣件對車輛性能的改善效果;之后將位移相關(guān)減振器樣件安裝在試驗車上,選取了鵝卵石路、比利時路和高速路3種典型路面進行整車平順性試驗,驗證了位移相關(guān)減振器在改善車輛行駛平順性方面的優(yōu)勢:(1)在鵝卵石路和比利時路面上,安裝位移相關(guān)減振器的車輛,空載時后排位置的平順性指標(biāo)減小了10%以上,滿載時也稍有改善;(2)高速路況下,安裝位移相關(guān)減振器的車輛,空載時后排位置的平順性指標(biāo)減小了5%左右,滿載時稍有增加。
【關(guān)鍵詞】：位移相關(guān) 減振器 優(yōu)化設(shè)計 硬件在環(huán) 平順性
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U461.4;U463.335.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 論文的研究背景及意義11-12
• 1.2 減振器的發(fā)展歷程12-13
• 1.3 液壓減振器建模的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.4 本文的技術(shù)路線及主要研究內(nèi)容17-19
• 1.4.1 本文技術(shù)路線17
• 1.4.2 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 位移相關(guān)減振器的建模與阻尼特性分析19-43
• 2.1 原減振器結(jié)構(gòu)及工作原理19-21
• 2.1.1 原減振器的結(jié)構(gòu)19-21
• 2.1.2 原減振器工作原理21
• 2.2 原減振器理論模型21-29
• 2.2.1 流體力學(xué)基礎(chǔ)知識21-23
• 2.2.2 模型簡化假設(shè)23
• 2.2.3 原減振器數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)23-29
• 2.3 原減振器的Simulink模型及試驗驗證29-33
• 2.3.1 基于Simulink的原減振器模型29-30
• 2.3.2 原減振器臺架試驗30-32
• 2.3.3 減振器仿真模型與試驗數(shù)據(jù)對比32-33
• 2.4 原減振器阻尼力影響因素分析33-35
• 2.5 位移相關(guān)減振器建模與仿真分析35-39
• 2.5.1 位移相關(guān)減振器的工作原理35-36
• 2.5.2 位移相關(guān)減振器數(shù)學(xué)模型36-38
• 2.5.3 位移相關(guān)減振器外特性仿真分析38-39
• 2.6 旁通槽參數(shù)對位移相關(guān)減振器外特性的影響39-41
• 2.6.1 總長度對外特性的影響39-40
• 2.6.2 過渡區(qū)長度對外特性的影響40
• 2.6.3 節(jié)流面積對外特性的影響40-41
• 2.7 本章小結(jié)41-43
• 第3章 位移相關(guān)減振器的優(yōu)化設(shè)計43-55
• 3.1 兩自由度車輛振動模型43-45
• 3.2 基于IFFT的單輪路面建模45-47
• 3.3 平順性的評價方法47-49
• 3.4 旁通槽參數(shù)的優(yōu)化49-51
• 3.4.1 目標(biāo)車行駛工況選取49
• 3.4.2 優(yōu)化目標(biāo)49-50
• 3.4.3 約束條件50
• 3.4.4 優(yōu)化結(jié)果50-51
• 3.5 位移相關(guān)減振器樣件試制與試驗驗證51-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 第4章 位移相關(guān)減振器硬件在環(huán)試驗驗證55-65
• 4.1 減振器硬件在環(huán)技術(shù)介紹55-58
• 4.2 位移相關(guān)減振器硬件在環(huán)試驗驗證58-63
• 4.3 本章小結(jié)63-65
• 第5章 整車平順性試驗65-77
• 5.1 試驗說明65-67
• 5.2 試驗數(shù)據(jù)處理及結(jié)果67-75
• 5.2.1 試驗數(shù)據(jù)處理67-69
• 5.2.2 試驗結(jié)果69-75
• 5.3 本章小結(jié)75-77
• 第6章 全文總結(jié)及展望77-79
• 6.1 全文總結(jié)77-78
• 6.2 研究展望78-79
• 參考文獻79-82
• 致謝82

【參考文獻】

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本文編號：1041335