摘要
減震器是保證車輛行駛平順性、安全性、減小車輛部件疲勞損壞的重要部件。隨著計算機技術的發展,通過建立基于減震器結構參數的數學模型,運用相關軟件對其進行優化仿真,本文針對液壓減震器,分別建立了減震器液壓阻尼特性數學模型,并對液壓減震器阻尼力與速度的關系進行了優化.具體研究內容如下:
介紹了本課題的研究背景以及減震器阻尼特性數學模型的國內外研究現狀,闡述了本文的研究意義和內容。介紹了液壓阻尼減震器的組成、功用;對液壓阻尼的形成原理進行了分析,給出了流體流過細長管道、環形縫隙以及銳邊短孔時流動阻力的表達式:對拉伸和壓縮行程阻尼系數進行了討論并給出了相關公式,指出了阻尼器的阻尼系數必須與車輛相匹配。建立了液壓減震器在拉伸和壓縮工況下阻尼特性的數學模型;給出了液壓減震器在拉伸和壓縮行程中的變化規律和計算公式;將數學模型在MATLAB環境下優化,并將優化出的示功圖與目標示功圖進行了比較,驗證了建模方法的合理性與正確性。最后對全文的工作進行了總結。
關鍵詞:減震器 液壓阻尼特性 數學模型
Abstract
It is an important component for the shock absorber that can ensure vehicles smooth-going, security and reduce the damage for the part of vehicle. With the development of computer, the mathematics model which based on structure parameter is built, and the impact on the performance of shock absorber that every structure parameter do can be analysed by computer simulation. In this paper, the internal flow field of cylindric hydraulic shock absorber is simulated. Concrete research as follows:
The research background of this subject and the current research situation for the mathematics model of shock absorber both at home and abroad are introduced. The research meaning and content about this paper are explained. The composition and function of shock absorber are introduced. The expression is given that fluid flow through the long and thin pipeline, the annular gap and the sharp short hole. The recovered and compressed damping coefficients are discussed and the relevant formulas to damping coefficients are provided. The damping coefficients of shock absorber must match with the vehicle's. The mathematics models for the cylindrical hydraulic shock absorber are established separately. The model is simulated by MATLAB and compared with the practical testing indicator diagram. The method is proved to be correct and rational. The influence on the hydraulic damping force is discussed when the parameter of the hole diameter or the liquid temperance change. The conclusions are drawn by depicting the whole dissertation.
Keywords: shock absorber; hydraulic damping characteristic; mathematical model.
目錄
摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 減震器數學模型研究的現狀 2
1.2.1 國外研究現狀 2
1.2.2 國內研究現狀 3
1.3 本文研究的主要內容 3
1.3.1 本文研究的意義 3
1.3.2 本文研究內容 4
2.1液壓減振器基本組成結構及工作原理 5
2.1.1 基本組成結構 5
2.1.2 液壓減震器的功用 7
2.1.3 液壓阻尼形成的原理 7
2.1.4 阻尼器與車輛的匹配 9
2.1.5 壓縮與拉伸的阻尼分配 11
2.1.6 減震器的液壓阻尼特性 12
第三章 建立數學模型 15
3.1建立數學模型的意義 15
3.2 關于建模的一些假設 15
3.3 被動懸掛系統變阻尼油壓減振器等效線性化模型 16
3.4 液壓減震器阻尼特性數學模型的建立 17
3.4.2 數學模型的建立 18
3.4.3 阻尼孔尺寸對阻尼力的影響 21
第四章 建立優化模型及編程 23
4.1 MATLAB軟件簡介 23
4.2 優化模型 24
4.3 目標函數 25
第五章 優化結果與分析 35
5.1 外特性仿真 35
5.2 結果分析 37
致謝 39
參考文獻: 40
附錄 41
程序源代碼 41