摩托车减震器阻尼力数学建模及仿真分析研究

摘要

摩托车减震器可缓冲、吸收路面传来的冲击及控制加减速时车头俯冲速度,对摩托车的操纵性、稳定性、安全性等影响较大。当摩托车行驶在崎岖路面时,减震器受到地面的冲击,活塞与缸筒作相对运动,产生阻尼力,在阻尼力的作用下,振动的机械能转变为热能,并向外部扩散。正是由于该特性,减震器才可吸收振动。因此,阻尼力的研究成为减震器设计中的重要部分,针对阻尼力的重要性,本文对其进行了研究。
　　本文在课题研究的来源及背景基础上,首先介绍了摩托车悬架的构成、布置形式及基本结构,然后对其振动模型进行了分析,通过分析可知阻尼力在整个系统中的作用及阻尼系数对振动的影响。
　　在ANSYSWorkbench中对减震器进行流体仿真,模拟流体与阀片的作用关系,并假设阀片受到均布压力。在阻尼力数学建模过程中,受到均布压力的阀片变形计算是关键点也是难点,通过目前对阀片变形计算方法的了解,本文采用了基于ANSYSWorkbench的大挠度变形计算公式,并通过机械设计手册对其进行验证。在此基础上,对PL125型的减震器工作原理及其特性进行详细的分析,建立了阻尼力数学模型,并与实验台测试结果进行对比并进行误差分析,可知仿真在可接受范围之内。由于实验台测试阻尼力的过程中,减震弹簧被去掉,试验台测试结果实际上应包含阻尼力和摩擦力,且摩擦力影响着减震器的性能与寿命,所以根据实验台工作状态,本文对减震器不承受和承受横向载荷下的摩擦力进行分析,建立了数学模型,并与实验结果进行对比,并得出可行的结论。

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第1章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3本文研究的内容及组织结构

第2章 摩托车减震悬架及振动模型

2.1 摩托车减震器的发展历史

2.2 摩托车减震器悬架系统的作用

2.3 摩托车悬架的构成

2.4 减震器的布置形式

2.5 悬架的基本结构

2.6 振动模型分析

2.7 本章小结

第3章 减震器阻尼力及阀片变形计算方法

3.1 引言

3.2 阻尼力

3.3 减震器阀片变形计算分析

3.4 基于有限元的阀片变形分析计算

3.5 本章小结

第4章 减震器阻尼力数学建模及仿真分析

4.1 引言

4.2减震器的工作原理

4.3流体理论

4.4 减震器阻尼力计算

4.5 减震器阻尼特性的仿真及试验对比

4.6本章小节

第5章 减震器摩擦力建模与仿真

5.1 引言

5.2 减震器中的摩擦力

5.3 不承受横向力的摩擦力分析

5.4 承受横向力的摩擦力分析

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢