工程车辆油气悬挂非线性输出特性建模分析

摘要

油气悬挂内的油液和气体具有明显的非线性特性,其直接影响到车辆平顺性设计的可靠性。根据工程车辆油气悬挂布置特点和承载分析,对油气悬挂中的非线性影响因素进行分析,主要涉及油气的热力性质、通过阻尼孔的油液状态等,基于此对油气悬架的非线性输出特性进行数学建模。根据数学模型,基于Simulink搭建系统的仿真模型,根据实际车辆布置,搭建油气悬架试验台。对油气悬架的静载特性及承载过程中的气体压力变化、输出力变化等进行对比分析,验证非线性模型的准确性。结果可知:加载时,气体压力的最大值仿真分析与试验结果基本一致;由于悬挂内部气体的非线性特征,油液温度升高,其动力粘度下降,悬挂承载力降低13%左右,设计中需要加以考虑;试验获取的输出力范围为(33.1~39.2)kN,仿真分析结果则为(32.6~40.1)kN。仿真分析在初始阶段出现较大的波动,达到平衡时,则与试验结果保持一致,呈现周期性变化的趋势。仿真分析与试验测试的输出频率是一致的,变化幅值则比试验结果略大,但二者差值较小。分析结果验证了模型的准确性,可以作为设计研究的参考。