电控空气悬架试验系统设计及试验研究

根据空气弹簧悬架试验的具体要求和实际条件,利用德国SHENCK公司生产的电液伺服激振系统,设计了1/4车辆模型空气弹簧悬架试验系统和相应的测控系统,该系统可以进行空气弹簧悬架的动态模拟和动静刚度试验,并在试验台上对空气弹簧刚度进行模糊神经控制。通过加控制和不加控制在相同路面激励下的试验数据对比分析,检验控制算法的有效性和可行性,为电控空气悬架的产品化提供技术储备和试验手段。     

空气弹簧力学模型与特性影响因素分析

刚度特性、频率特性和阻尼特性直接影响空气弹簧的隔振性能.利用工程热力学理论,建立了有、无附加气室空气弹簧的力学模型,推导出空气弹簧刚度与频率的数学表达式.并对影响空气弹簧特性的主要因素进行了分析.研究结果表明:空气弹簧具有明显的非线性特性,在外载荷变化大时,自振频率基本保持不变;空气弹簧的工作气压、有效面积变化率、工作容积、工作状态及节流孔直径是影响空气弹簧性能的主要因素.     

车辆非线性悬架系统动态特性

研究了非线性弹簧车辆悬架系统的动态特性,主要从理论上分析了用变刚度弹簧代替定常刚度弹簧后悬架的动态特性。为了反映实车状况,着重讨论了在调和激振和随机路面激振下变刚度弹簧悬架簧载质量的动态相应特性。结果表明,在悬架系统中采用变刚度弹簧能有效地改善乘坐舒适性,同时为车辆悬架系统的优化设计提供理论依据。     

空气弹簧非线性弹性特性有限元分析

应用 ABAQU S非线性有限元分析软件 ,对空气弹簧进行有限元建模 ,计算其静态刚度特性。理论计算结果与试验结果比较吻合。最后对影响空气弹簧弹性特性的主要参数进行了讨论。     

多轴越野车辆油气悬架系统参数仿真

建立了多轴越野车辆的平面力学模型,对其参数进行了计算机仿真,仿真参数包括悬架弹簧变刚度和变阻尼,分析涉及的车辆模型有弹簧悬置的车体和4个车桥.研究了车辆系统的6个自由度的运动方程及动态特性.分析了车辆在粗糙路面上的油气弹簧刚度和阻尼特性的非线性变化规律,获得了多轴车辆悬架系统在路面激励下的响应特性,提出提高车辆平顺性的途径.     

基于电控空气悬架的轿车平顺性控制

分析了空气弹簧的非线性刚度特性,建立了1／4车辆非线性模型。依据设定的弹簧目标刚度,制定了以50km／h和70km／h为阈值的控制策略。通过在不同车速和路面条件下仿真,验证了调节空气悬架的刚度和阻尼可以起到降低车身加速度的均方根值等效果,使车辆平顺性得到较好的控制。     

基于Freescale单片机的客车ECAS设计与实现

以飞思卡尔MC9S08GT32A单片机为控制核心,设计了一种通过检测车身高度对空气弹簧进行充排气,进而改变弹簧刚度的客车电控空气悬架系统(ECAS)。重点阐述了控制悬架系统的硬件设计,并对软件设计进行了总体介绍。最后通过进行实车道路试验,并与钢板弹簧的车辆所测出的数据进行比较,得出电控悬架系统的主要性能改善程度。     

钢板弹簧刚度修正系数的取值分析

钢板弹簧的刚度是悬架设计最重要的性能参数,它直接关系到整车的承载能力及平顺性能。在钢板弹簧的刚度计算中,需要采用刚度修正系数ζ进行刚度修正,以保证理论计算刚度与实际刚度相符。文章分析了刚度修正系数产生的原因及影响,再通过钢板弹簧理论计算刚度值与试验实测刚度值的对比,对钢板弹簧的刚度修正系数ζ的取值进行分析,提出如下建议:等截面钢板弹簧的刚度修正系数取值0.84~0.88,如果已经在钢板弹簧惯性矩及断面系数中消除了钢板弹簧圆角因素影响的,刚度系数可以取0.91~0.95。变截面钢板弹簧刚度修正系数取值0.88~0.92,平衡簧刚度修正系数取值0.79~0.83。钢板弹簧厚度越厚,系数取值越小;钢板弹簧越宽,系数取值越大。     

A级乘用车流行悬架三维建模

以某A级乘用车流行悬架为对象,进行悬架系统的设计,前悬架选用麦弗逊式独立悬架,设计得到减震器阻尼系数、横向稳定杆设计刚度、抗侧倾力等;后悬架为扭力梁后悬架总成,设计分析得到减震器阻尼系数、减震器最大卸荷力、减震器工作缸径、壁厚、扭转横梁截面高度等参数.后悬架的弹簧设计为空气弹簧,选为1R8009空气弹簧.应用CATIA软件进行三维建模,分别得到前后悬架的零部件与整体图、包括刹车盘、横臂、横向稳定杆、轮毂、副车架、麦弗逊前悬架轴测图、扭力梁、空气弹簧、减震器、扭力梁悬架总成.     

活塞弹簧式气制动阀动特性的研究

对我国拖拉机挂车气制动系主要控制元件-活塞弹簧式气制动阀动特性进行了理论分析和试验研究,采用适当改变活塞弹簧式气制动阀内部参数的方法,提高了其动态特性性能指标和拖拉机挂车机组的制动性能.试验表明,活塞弹簧式气制动阀的动特性不仅与平衡弹簧刚度有关,还与进气阀口内径和阀门硬度有关.     

梨敲击激励后产生的动力学特性研究

建立了一个能产生激励力、获取生物物料响应信号和分析信号频域特性的试验系统。采用不同测点、材料、激励点和速度，在不同梨质量、坚实度下敲击，测定了果实的各种响应信号。结果表明，不同测点、材料、激励点和速度对响应主频率没有较大影响，而质量、坚实度的影响则显著。经分析，主响应频率随坚实度的增加而变大、随质量的增加而变小，主响应频率与质量、坚实度有较好的相关性。     

含立方刚度滚动轴承转子系统非线性特性分析

建立了滚动轴承-转子系统非线性动力学模型,考虑了不平衡激励、轴承间隙、非线性赫兹接触力、变柔度(VC-VaryingCompliance)振动和转轴材料物理非线性的综合效应,以含立方非线性项的表达式来表征这种转轴材料的物理非线性刚度。运用Range-Kutta数值积分方法计算系统的不平衡振动响应,得到了转轴非线性刚度、轴承间隙和转子转速对系统动力学行为的影响规律。     

小型甘蔗收获机车架拓扑优化与试验

为提高小型甘蔗收获机的结构刚度,避免共振的发生,同时满足轻量化的需求,对其车架进行多目标多水平拓扑优化。首先建立小型甘蔗收获机车架的三维模型与有限元模型,通过模态试验验证有限元模态的准确性。其次对车架进行静力学分析,并分别以最小柔度和最大动态刚度为目标进行拓扑优化,对优化的模型进行筛选后,再通过静力学分析校验优化结构的安全性。最后,根据优化后的模型加工出实物并进行动态性能测试。通过传递函数测试与振动试验的结果可得：以静力学为目标优化的车架,第一阶频率提高0.1 Hz、峰值频率得到略微改善,并且质量降低10.6%,各频率段的振幅均大于优化前的车架;以侧向支承梁优化的车架,第一阶频率降低0.3 Hz,质量降低21.77%,峰值频率得到轻微改善,1~3 Hz下的振幅略小于原车架;而以动力学为目标优化的车架,第一阶频率提高0.9 Hz,传递函数各项指标均降低,各频率段的振幅均小于优化前的车架,车架质量减少12%,充分达到预期目标,实现车架板梁结构的轻量化和动态特性提升。由验证模态试验得知：三种方式优化后的车架,各阶频率均避开发动机激励以及其他主要激励的频率范围。     

ER流体的动力学特性研究

基于粘性阻尼和回滞阻尼组成的阻尼模型，对电流变（ER）流体的动力学特性进行了研究。应用迭代摄动法讨论了含有ER流体振动系统的非线性频谱，给出了带有ER流体阻尼器梁结构的计算结果。并应用Newmark数值积分方法分析了带有ER流体阻尼器梁结构的多自由度振动系统在不同电场强度和激励频率作用下的位移响应情况。结果表明，系统的刚度和响应的变化可以通过外加电场强度来控制，随着电场强度的增加，响应幅值减小且结构刚度变大。     

弹性轴-轴承系统动力学行为研究

以弹性轴的多柔体动力学分析为基础,通过ADAMS与Matlab联合仿真,研究了弹性轴-轴承系统在径向正弦载荷作用下的动力学特性.研究表明,在所研究的频率范围内,弹性轴-轴承系统存在两阶自然频率.其一阶频率与轴承的动力学特性有关,而二阶频率则取决于弹性轴的动力学特性.在二阶频率的正弦载荷作用下,弹性轴-轴承系统的最大油膜压力远大于刚性轴-轴承系统,而其最小油膜厚度则远小于刚性轴-轴承系统.     

增速箱内部动态激励及系统振动响应数值仿真

采用三维接触有限元法得出啮合齿对的时变刚度曲线，根据齿轮精度确定齿面误差曲线，求得包括刚度激励和误差激励在内的内部动态激励。应用I－DEAS软件建立了增速箱有限元动力分析模型，并对增速箱的固有频率以及箱体和传动轴的振动响应进行了数值仿真，计算结果有良好的规律性。     

禽蛋裂纹检测敲击装置力学分析与结构优化

为了增强敲击响应信号对禽蛋蛋壳裂纹信息的感知能力,提高禽蛋裂纹检测的准确性,分析了敲击装置的力学模型,并以此为依据优化设计激励棒的结构参数和检测条件。力学分析发现,禽蛋的激振力脉冲形态与激励棒质量、棒头刚度和敲击速度有关;优化后的激励棒质量应小于5.6 g,棒头采用尼龙材质;建立了冲击力能量与激励棒质量和敲击速度之间的相互关系,并建立了瞬态冲击过程的数学模型。试验结果表明,优化后激励棒对完好蛋激振力脉冲的稳定性较好,与所建立数学模型的相关系数均达到0.92以上;产生的力信号频带能覆盖禽蛋固有频率且具有足够的激振能量,有利于提高完好蛋与裂纹蛋的可区分性和响应信号的信噪比。     

基于PSO有限元优化直接进给轴伺服动态特性

优化直线电机驱动的直接进给轴伺服动态特性,对提高进给轴的抗干扰性能和加工产品的精度具有重要作用。基于有限元仿真建模的直接进给轴伺服动态特性研究,应用动刚度频谱图来作为伺服动态特性的评价指标,判断直接进给轴共振点所在频段。应用脉冲激励测试进给轴动刚度的方法,依据测量方法确定了直接进给轴的动刚度频谱图,分析了进给轴在不同有限元优化的伺服参数下对动刚度频谱图的影响。通过有限元优化方法和实验相结合,构建了基于有限元优化的伺服参数下直接进给轴动刚度仿真模型。     

基于ABAQUS不同动刀排列方式下树枝削片粉碎机振动特性研究

为了探明不同动刀排列方式下树枝削片粉碎机的动力学特征以及抗振性能,借助ABAQUS仿真平台等效刚度的方法模拟计算了树枝削片粉碎机刀盘转子在实际工况下的振动特征,分析计算了对称式排列、星型排列、十字型排列3种动刀排列方式下刀盘转子的自然共振频率、有效质量分布、振动形态以及规避共振变形的特性.结果表明:十字型排列的刀盘转子...