减振器的特性仿真

毕业设计中英文翻译学生姓名学号学院专业机械设计制造及其自动化指导教师年月筒式减振器的特性仿真作者周长城刘渊一蔡原辉摘要根据节流阀片厚度和节流阀片预变形，通过流量与速度的关系对阀门开度的速度点进行分析，减振器速度的解析式阀门开启时已给出。在此基础上，由分段线性函数建立减振器的外特性模型。进行了减振器外特性仿真以及性能测试。结果表明，外仿真模型是正确的，相符模拟值与测试值，而且它对望远镜的减振器设计与特性分析具有重要的参考价值。1导言汽车减振器是悬挂系统中最重要的组成部分之一，并在车辆行驶过程中的发挥了重要作用。减震器的特性影响驾驶和乘坐平稳1车辆的舒适性2。用在汽车上最常见的是伸缩式减震器。特性仿真对减震器的设计有着重要的意义34。应用特性仿真，减震器的设计的缺陷可能会及时发现并修改，因此设计和开发可加快，同时还可以降低测试成本。然而目前无论是在国内还是在国外,减震器的特性大多应用现成的仿真软件56。利用这种方法，在特征建模中使用的大多数必要的参数是通过实验得到的。因此,很难建立精确的仿真模型，模拟结果也是不可靠78。虽然有些学者利用数学函数已建成仿真模型,但由于减震器阻尼元件不准确的分析,以及对节流阀片变形和节流阀开口尺寸不精确计算,通过机械设计手册只是提供最大变形近似公式,因此很难建立准确的模型。在本文中,通过分析通路中节流损失系数和活塞孔地方节流损失系数,根据环形节流阀片变形的解析式。根据速度在该阀门的开度，对减振器外特性模型是由分段线性函数建立。给出了仿真和外特征分析，并进行了性能测试。2减震元件的分析当进行减震器特性分析时，应考虑到油门孔，活塞及活塞孔槽，当地的节流损失，同时也必须考虑。结构上的，油门压力和阀的节流流量分析如下。21节流孔节流阀片上大量长方形小孔组成节流孔面积,这些孔可以看作是薄壁孔。因此,通量和幽门压力之间的关系可以认为是9其中，为节流流量系数，这是由节流孔类型决定P0是节流孔的压力A0是节流孔的总面积。22节流阀片的变形一般情况下，减震器速度相当缓慢，油门压力低，因而节流阀片变形可以认为是轻微挠度弯曲变形。根据弯曲变形系数的计算方法，变形10在阀门口半径可以表示为其中是环形节流阀片的变形系数H是节流阀片厚度，PF是对节流阀片的压力。油门开度的大小是由总变形和油门在阀口半径片的预变形确定，即23节流槽油门开后，平面环节流槽是在节流阀片和阀门座末端之间形成的。因此,通过节流槽的流量和油门的压力之间的关系可写为其中，T为油断电粘度。24活塞槽活塞槽尺寸是由基于减震器的活塞和缸体内径之间的配合公差决定的，因此，当油流过活塞槽时，油门压力产生，并可以表示为式中，DH是气缸内径是流过活塞槽的流量，E是活塞的偏心率0VC，油流动状态是层流动荡，通路节流损失系数为其中，RE为雷诺系数。在设计孔板时，减振器速度一般小于临界速度VC，通路节流损失系数是根据层流来计算。2）局部节流损失当油通过活塞孔流入反弹阀内腔，有三个局部节流损失，也就是突然扩大，减少和方向变化，系数分别为，和。所有局部节流损失，通过叠加原理计算叠加原理，然后转换成通路节流损失系数。因此，反弹阀的局部的节流损失系数转换为活塞孔的长度，即活塞孔的等效长度是结构长度的总和，由局部节流损失系数转换的长度，即据了解，节流阀结构的影响活塞孔当量长度，因此，并影响孔设计区域。3缓冲减振器分段线性函数模型的特征31首开阀的速度点首次开启阀门的速度点是由节流阀片厚度，预切孔面积和变形决定的。回弹阀门举例说明了程序，之前首次开启的反弹阀门开油流路径是如图1所示。图1反弹阀门开启之前石油道路的气门嘴半径定义预节流片变形为P，当变形等于预变形，反弹先打开阀门按照节流片变形公式，对此节流片此时压力当首先打开阀门时，对此节流片的压力等于孔板节流压力，即孔通量可以表示为活塞孔和孔是系列化，即所以活塞孔节流压力可以表示为节流孔板和活塞孔和节流孔与活塞槽并联，因此，活塞圈槽压力等于油门活塞孔和节流孔压力之和，即因此，活塞圈槽通量可以表示为按照油的连续性定理，活塞和活塞环槽槽流量应满足关系式，即因此，反弹阀门开启可以得到速度，即32再次开启阀门速度点当再次开启反弹阀门时，节流阀片会触及由于变形造成的限制和屏蔽环垫片较低，所以，最大的阀门开度为最大，如图2图2再次开启反弹阀门时油路在节流反弹阀在最大尺寸开启之后，节流阀片的总变形。因此，节流阀片的压力为因为节流孔板与反弹阀节流槽平行，因此，在节流孔板流量为反弹阀节流槽流量为节流孔板平行反弹阀的节流槽，然后一系列活塞孔，所以为因此，活塞孔压力通过活塞通量是根据油的连续性定理，当反弹阀达到最大开度的大小，减震器的速度是33分段线性函数模型的特征1）反弹过程（五0）通过分段线性函数在反弹过程中减震器的外部特性可以表示为其中和是节流孔和反弹阀活塞环槽的压力，当反弹阀处于开启之前，开启之后和处于最大尺寸时三个个状态下。2）压缩过程（五0）以同样的方式，压缩过程中的外特性可以表示为其中B是节流，压缩阀的阀座孔，和节流槽流动状态的阀门，当压缩阀三个条件是开放前和开放后，最大开口尺寸；和是在压缩阀首次开启和最大开口尺寸时。4外特性模拟位移X激励谐波是，是在分段线性函数特征模型的输入，所以激励速度是其中，AS是激励振幅FS是激励谐波频率。因此，最大激励速度是减震器的特性可以模拟和仿真分析。可获得特性曲线图和指标图，如图3和图4。图3仿真速度特性曲线图4仿真的示功图5性能测试使用多功能液压振动试验设备对减震器施加了一定的幅度和，草拟压力和位移传感器来测量阻尼力和位移正弦波励磁频率，分析软件分析测试数据，可以得到速度特性和指标图如图5和图6。图5测试的速度特性曲线图6仿真的示功图模拟的特征值与试验值吻合，它表明分段线性模型和方法是正确的。6结论通过分段线性函数建立外部特征模型，减震器的外部特性通过模拟和仿真测试来得到。结果表明1）为了建立仿真模型，减震器的结构和减震器的阻尼元件应进行分析。通路节流损失系数和减震器局部油门与速度损失的变化，和局部节流损失转化为活塞的孔等效长度。2）由节流阀片的厚度和预变形，阀门开启的速度点被确定。有必要使用点的速度建立特性仿真分段函数模型。3）节流阀片变形解析公式应用来建立的仿真的精确模型。4）谐波激励信号的幅度和频率是由模拟的最大速度确定。5）外部特征的模拟值与测试值和好的一致性，结果表明分段线性模型及方法是正确的。特性仿真模拟值是可靠的。此方法对减震器的设计、特性分析和性能测试具有重要的参考价值。鸣谢周长城感谢孟捷、许巍、娇雪见、山东科技大学REFERENCES1QYU,MQZHENG,“THEDEVELOPMENTOFTECHNOLOGYOFMOTORVEHICLESUSPENSION”,AUTOMOBILETECHNOLOGY,CHINA,VOL25,NO9,PP16,SEP19942ZHL,SMLI,“TECHNICALSTATUSOFDYNAMICSIMULATIONANALYSISDEVELOPINGFORHYDRAULICSHOCKABSORBER”,JOURNALOFQINGHUAUNIVERSITY,CHINA,VOL42,NO11,PP15321536,NOV20023XMFEN,ZMLIU,“DEVELOPMENTANDCURRENTSITUATIONOFAUTOMOBILEHYDRAULICSHOCKABSORBERTECHNOLOGY”,JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY,CHINA,VOL27,NO8,PP340343,AUG20034CCZHOU,LHZHAO,LGU,“STUDYONSUPERPOSITIONTHROTTLESLICESOFSHOCKABSORBER”,JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY,CHINA,VOL26,NO8,PP81684,AUG20065YCHEN,ZHHAN,“STUDYANDREVIEWONTHEDRAGSPECIFICITYOFAUTOMOBILEHYDRAULICDAMPER”,JOURNALOFLIAONINGINSTITUTEOFTECHNOLOGY,CHINA,VOL13,NO2,PP811,FEB20016CCZHOU,LGU,LWANG,“BENDINGDEFORMATIONANDDEFORMATIONCOEFFICIENTFORTHETHROTTLESLICE”,JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY,CHINA,VOL26,NO7,PP581584,JUL20067SMLI,ZHLV,“TECHNOLOGYDEVELOPMENTOFCYLINDRICALFLUIDDRAGSHOCKABSORBERFORMOTORVEHICLE”,AUTOMOBILETECHNOLOGY,CHINA,VOL32NO8,PP1016,AUG20018CCZHOU,LGU,“SUPERPOSITIONTHROTTLESLICESOPENINGSIZEANDCHARACTERISTICTESTOFTELESCOPEDAMPER”CHINESEJOURNALOFMECHANICALENGINEERING,CHINA,VOL43,NO6,PP210215,JUN2