與傳統(tǒng)空氣彈簧相比,容積可調(diào)式空氣彈簧可以通過調(diào)節(jié)工作容積達到主動調(diào)節(jié)彈簧剛度,從而使得車輛適應更廣泛的道路條件和具有良好的行駛性能。本文以容積可調(diào)式空氣彈簧為研究對象,通過動力學建模、有限元仿真和多學科優(yōu)化方法重點開展與整車性能匹配、設計參數(shù)影響規(guī)律及結(jié)構(gòu)優(yōu)化等研究內(nèi)容,為容積可調(diào)式空氣彈簧的匹配和結(jié)構(gòu)設計提供理論方法指導。具體完成的工作及相關結(jié)論如下:1)提出了容積可調(diào)式空氣彈簧的結(jié)構(gòu)與工作原理,并根據(jù)空氣彈簧動力學和工程熱力學構(gòu)建容積可調(diào)式空氣彈簧數(shù)學模型,分析影響其動態(tài)剛度特性的影響因素。建立含容積可調(diào)式空氣彈簧懸架車輛系統(tǒng)動力學微分模型,并選擇合適的狀態(tài)向量用狀態(tài)空間方程表征其模型,為容積可調(diào)式空氣彈簧與整車性能的匹配設計、性能仿真奠定理論基礎。2)基于路面不平度激勵機制,分析前后四輪之間的輸入關聯(lián)性,建立路面激勵四輪輸入數(shù)學模型;應用MATLAB/Simulink搭建含容積可調(diào)式空氣彈簧懸架車輛系統(tǒng)仿真模型,并分析工作容積對車輛行駛性能的影響規(guī)律。仿真結(jié)果表明,與傳統(tǒng)空氣彈簧懸架相比,容積主動調(diào)節(jié)空氣懸架可以提高車輛系統(tǒng)的行駛平順性與操縱穩(wěn)定性。3)在理論研究基礎上,以四檔容積可調(diào)式空氣彈簧為例,基于ABAQUS中的材料本構(gòu)模型與rebar單元、氣體單元和流體腔等方法建立容積可調(diào)式空氣彈簧有限元模型。分析仿真結(jié)果構(gòu)建容積、空氣壓強、簾線復合參數(shù)等對容積可調(diào)式空氣彈簧剛度特性的影響規(guī)律。4)基于多學科優(yōu)化軟件Isight和有限元分析軟件ABAQUS,建立容積可調(diào)式空氣彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù)化模型,確定優(yōu)化設計目標函數(shù)、參數(shù)變量及約束條件,分析空氣彈簧優(yōu)化變量的靈敏度,獲得影響應力主要參數(shù)。選擇NCGA優(yōu)化算法,對容積可調(diào)式空氣彈簧主氣室進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計,進而通過Monte Carlo分析優(yōu)化結(jié)果的可靠性,從而達到了優(yōu)化目的,提高了空氣彈簧的可靠性。
【學位單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U463.334.2
【部分圖文】：

空氣彈簧高度變化

空氣彈簧支反力Fig.2.4TheReactingForceofAirSpring

圖 2.5 工作容積與空氣彈簧剛度關系g.2.5 The Relationship Between The Working Volume And The Stiffness of The Air S積可調(diào)式空氣彈簧懸架模型

【參考文獻】

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本文編號：2823285