整车油气悬架系统综合特性的实验和仿真分析

摘要

油气悬架既具有传统被动悬架的特性，又具有部分半主动悬架的性能，可以同时改善车辆操纵稳定性和行驶平顺性，是发展工程车辆的关键技术之一。从整车层面出发，本文对油气悬架系统综合特性进行了研究:
　　(1)首次将悬挂缸安装角度作为悬架刚度特性的一个影响因素，推导了连通式油气悬架系统的理论刚度计算公式，利用MATLAB分析了悬挂缸不同安装角度的侧倾和垂直刚度特性。分析结果表明:随着悬挂缸安装角度的增大，连通式油气悬架的侧倾刚度减小，侧倾刚度的非线性特性变弱，其垂向刚度增大。
　　(2)建立了连通式油气悬架ADAMS与AMESim联合仿真模型，并搭建了实验测试平台。对连通式油气悬架进行了垂向刚度、侧倾刚度和阻尼特性的实验测试，仿真和实验结果对比验证了仿真模型的可靠性和准确性。
　　(3)提出了用速度特性图和示功图衡量整车油气悬架系统阻尼特性的方法。推导了整车油气悬架刚度和阻尼力（矩）的计算公式，在悬架侧倾、垂向运动模式下，分析了结构参数对整车综合特性的影响。首次研究了悬挂缸安装角度对整车刚度和阻尼特性的影响。仿真结果表明，随着悬挂缸安装角度的增大，整车油气悬架的侧倾刚度和侧倾阻尼力矩减小，垂向刚度增大，垂向阻尼力减小。
　　(4)在转向盘转角阶跃和正弦输入工况下，分析了整车刚度和阻尼特性对该车操纵稳定性的影响。在脉冲输入行驶工况下，分析了整车刚度和阻尼特性对该车行驶平顺性的影响。

目录

声明

摘要

1．1 引言

1．2 互连式油气悬架系统发展

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 论文研究的意义

1．5 论文主要研究内容

第2章 连通式油气悬架系统建模及其实验验证

2．1 连通式油气悬架系统结构分析

2．2 基于AMESim的单缸油气悬架模型

2．2．1 AMEsim软件介绍

2．2．2 双气室油气弹簧AMESim模型

2．3 连通式油气悬架系统联合仿真模型建立

2．3．1 联合仿真模式及流程介绍

2．3．2 连通式油气悬架系统联合仿真模型

2．4 连通式油气悬架侧倾刚度的理论计算公式的推导

2．4．1 侧倾运动的几何关系

2．4．2 侧倾力矩

2．4．3 侧倾刚度

2．5 连通式油气悬架垂向刚度的理论计算公式的推导

2．5．1 垂向分力

2．5．2 垂向刚度

2．6 油气悬架系统试验台设计

2．6．1 连通式油气悬架液压系统

2．6．2 电液伺服控制系统

2．6．3 数据采集系统

2．7 油气悬架实验验证

2．7．1 刚度实验测试

2．7．2 阻尼实验测试

2．8 油气悬挂缸安装角度对刚度特性的影响

2．8．1 油气悬挂缸安装角度对侧倾刚度的影响

2．8．2 油气悬挂缸安装角度对垂向刚度的影响

2．9 本章小结

第3章 整车油气悬架系统刚度及阻尼特性分析

3．1 整车油气悬架联合仿真模型的建立

3．2 车身侧倾运动刚度和阻尼特性分析

3．2．1 侧倾刚度分析

3．2．2 结构参数对侧倾刚度的影响

3．2．3 侧倾阻尼特性分析

3．2．4 结构参数对侧倾阻尼特性的影响

3．3 车身垂向运动刚度和阻尼特性分析

3．3．1 垂向刚度分析

3．3．2 油气悬挂缸安装角度对垂向刚度的影响

3．3．3 垂向阻尼特性分析

3．3．4 油气悬挂缸安装角度对垂向阻尼的影响

3．4 本章小结

第4章 整车油气悬架特性对操纵稳性和平顺性的影响

4．1 装有油气悬架的整车模型

4．2 整车油气悬架刚度对操纵稳定性的影响

4．2．1 转向盘角阶跃输入工况

4．2．2 转向盘正弦输入工况

4．3 整车阻尼对操纵稳定性的影响

4．3．1 转向盘角阶跃输入工况

4．3．2 转向盘正弦输入工况

4．4 整车刚度对平顺性的影响

4．5 整车阻尼特性对平顺性的影响

4．6 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献

在学期间参与的项目和发表的论文