汽車空氣懸架非線性振動關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文針對主動控制空氣懸架設(shè)計(jì)中的空氣彈簧匹配問題進(jìn)行了深入的理論研究和試驗(yàn)研究工作，著重在空氣彈簧的彈性特性及試驗(yàn)、空氣懸架非線性振動理論及試驗(yàn)、空氣懸架非線性振動仿真及影響參數(shù)分析等方面展開了研究工作。首先研究并驗(yàn)證了空氣彈簧的氣體壓力特性和有效面積特性。提出了空氣彈簧體積變化率α和有效面積變化率β的概念，突破了前人在研究空氣彈簧時假定有效面積是常數(shù)，空氣彈簧的體積按“活塞缸式”規(guī)律變化的假設(shè)。空氣彈簧橡膠氣囊的結(jié)構(gòu)和空氣

2、彈簧活塞座的輪廓形狀是影響有效面積變化的兩個主要因素。一般情況下空氣彈簧有效面積的變化規(guī)律要依賴于試驗(yàn)來確定。提出并驗(yàn)證了基于氣體壓力pe和有效面積AE二元函數(shù)參數(shù)的空氣彈簧彈性特性非線性數(shù)學(xué)模型，這兩個參數(shù)都是空氣彈簧壓縮位移的函數(shù)。通過對比試驗(yàn)研究，本文提出的數(shù)學(xué)模型和試驗(yàn)結(jié)果非常吻合，特別是在平衡位置附近，在振動位移[-40mm，40mm]內(nèi)，兩條曲線基本一致。對空氣彈簧剛度計(jì)算方法進(jìn)行了初步研究，重點(diǎn)分析了空氣彈簧的

3、氣體壓力P0、體積V0、體積變化率α、有效面積AE、簧載質(zhì)量m、氣體多變指數(shù)n等參數(shù)對空氣彈簧剛度的影響。建立了汽車空氣懸架非線性振動物理模型和數(shù)學(xué)模型(非線性微分方程)，經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證的研究發(fā)現(xiàn)：系統(tǒng)的輸出頻率是異頻輸出，即輸出頻率不同于激勵頻率，而且輸出頻率是激勵頻率的整數(shù)倍，即Ω、2Ω、3Ω等，系統(tǒng)的輸出是它們的諧波組合。系統(tǒng)振動的中點(diǎn)不再是s=0處，即振動對于坐標(biāo)原點(diǎn)不對稱。對空氣懸架非線性振動進(jìn)行仿真研究和實(shí)例分析