基于空氣彈簧和磁流變減振器的座椅懸架系統(tǒng)振動特性研究.pdf

1、隨著車輛行駛速度的提高和承載質(zhì)量的增加，車輛的振動問題更加嚴(yán)重，影響車輛的使用壽命、工作精度和乘坐舒適性，特別是對人體的健康產(chǎn)生很大的影響。為了提高駕駛員的乘坐舒適性，以ContiTech公司生產(chǎn)的SK37-6型非膜式空氣彈簧為彈性元件，與附加氣室、氣管、節(jié)流孔調(diào)節(jié)裝置一起構(gòu)建了帶附加氣室空氣彈簧系統(tǒng)，將其與LORD公司生產(chǎn)的RD-1005-3型磁流變減振器一同應(yīng)用到HY-Z04型剪式座椅懸架中，構(gòu)建了新型的駕駛員座椅懸架系統(tǒng)。建立了系

2、統(tǒng)的理論模型，并通過仿真和實驗研究其振動特性，所完成的工作及取得的結(jié)論歸納如下：
　　 1.基于帶附加氣室空氣彈簧系統(tǒng)的非線性動力學(xué)理論模型和達(dá)朗貝爾原理建立了新型座椅懸架系統(tǒng)的振動微分方程，分別導(dǎo)出了座椅懸架等效剛度、等效阻尼、系統(tǒng)固有頻率及阻尼比的表達(dá)式，并借助MATLAB命令函數(shù)編制M文件求解了不同彈簧壓力、不同節(jié)流孔開度和不同磁流變減振器輸入電流下座椅懸架的等效剛度、等效阻尼、固有頻率和阻尼比，分析了磁流變減振器輸入電流

3、，帶附加氣室空氣彈簧系統(tǒng)節(jié)流孔開度、空氣彈簧壓力和簧載質(zhì)量對上述振動特性參數(shù)的影響。
　　 2.采用多體動力學(xué)軟件ADAMS，建立帶附加氣室空氣彈簧和磁流變減振器座椅懸架的簡化模型，仿真分析在不同激勵、不同節(jié)流孔面積、不同磁流變阻尼系數(shù)、不同空氣彈簧壓力條件下座椅懸架振動規(guī)律。研究結(jié)果表明，調(diào)節(jié)節(jié)流孔開度可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的剛度和阻尼的同時調(diào)節(jié)，改變座椅懸架的固有頻率。
　　 3.構(gòu)建帶附加氣室的空氣彈簧和磁流變減振器并聯(lián)的

4、懸架座椅實驗臺，對帶附加氣室的空氣彈簧和磁流變減振器并聯(lián)的剪式座椅懸架進(jìn)行實驗研究，研究不同空氣彈簧壓力、不同等效簧載質(zhì)量、不同節(jié)流閥開度、不同磁流變減振器輸入電流大小和不同激勵條件下，座椅懸架振動特性的變化規(guī)律，并與仿真進(jìn)行比較，得出以下結(jié)論：仿真和實驗得出的位移和加速度振幅基本一致，但實驗結(jié)果比仿真結(jié)果滯后約1/4個周期。當(dāng)系統(tǒng)處于隔振區(qū)時，隨著節(jié)流閥開度的增大位移傳遞率減小，當(dāng)節(jié)流閥開度小于或等于45°后，節(jié)流孔面積進(jìn)一步增大，位

5、移傳遞率曲線變化亦不明顯；在低頻和振動放大區(qū)，在相同空氣彈簧壓力和節(jié)流閥開度下，隨著磁流變減振器的輸入電流增大，位移傳遞率逐漸降低，在隔振區(qū)，在相同空氣彈簧壓力和節(jié)流閥開度下，位移傳遞率隨著磁流變減振器輸入電流的增大而增大。系統(tǒng)處于低頻振動即激振頻率小于3Hz時，加速度均方根值基本不受節(jié)流閥開度和磁流變減振器輸入電流大小影響；激振頻率在3Hz以上，隨著節(jié)流閥開度的變小，加速度均方根值變?。坏?dāng)節(jié)流閥開度小于等于45°時，隨著節(jié)流閥開度變