液压何服式减振器性能测试系统的设计与开发

为了便于研制开发新型油压减振器并研究高速车辆半主动悬挂,文章设计了一套液压伺服式减振器试验台及其计算机控制系统。该系统以工控机作为控制中心,控制策略采用PID控制,所设计软件能对系统的各种运行参数进行监控。该系统实际应用结果表明,系统控制参数调整方便且运行可靠,能在室内完成减振器性能测试及高速车辆零部件耐久性试验并再现铁道车辆轨道谱。文中还对存在的问题进行分析并提出解决方案,从而使现有系统更加完善,进一步提高了测试系统的性能。     

减振器硬件在环试验平台的研究与开发

减振器是轿车悬挂系统的关键部件,其性能的好坏直接影响到车辆的操控性、稳定性、乘坐舒适性及整车的品质和性能。运用硬件在环仿真技术对所建立的四分之一车辆模型和减振器实物进行研究和试验,设计了减振器硬件在环试验平台。该硬件在环试验平台可以方便地进行减振器系统的开发、性能检测和性能评价。     

基于整车性能的液压减振器虚拟调校

为使减振器对车辆具有最佳减振效果,利用Rebrouck建模方法,建立了反映液压减振器阀系特性的参数化动力学模型,并将该减振器动力学模型以S-Function的形式嵌入到Carsim^TM的某E-Class整车模型中。以整车动力学性能为优化目标,使用NSGA-II多目标优化算法,在扫频工况下,对车辆前、后轴减振器的阻尼力特性进行了虚拟调校。计算结果表明,经调校以后的液压减振器阻尼特性使得整车的动力学性能得到了较大程度的改善。     

减振器硬件在环实验台构建

指出了传统减振器试验台在车辆动力学仿真中所存在的不足之处,提出了利用硬件在环的方式来实现对减振器的评价和基于整车性能的减振器匹配,描述了在环系统软硬件的详细构成以及各部分的数据交换关系.利用PID控制原理实现了对试验台的精确控制,并结合1/4车辆模型进行了硬件在环的仿真.本试验台亦可以作为车辆控制系统的快速原型平台使用.     

抗蛇行减振器常见故障对高速列车动力学性能的影响

以CRH380B型动车组为实例,结合实际中常见的抗蛇行减振器故障,基于车辆动力学理论,利用动力学仿真软件SIMPACK建立动力学模型,通过改变抗蛇行减振器阻尼特性来模拟不同故障类型,从而对车辆进行动力学研究.结果表明:当抗蛇行减振器故障后的剩余阻尼力在标准阻尼力50%以下时,对车体平稳性、稳定性、曲线通过性能均有很大影响.其中当抗蛇行减振器剩余阻尼力为标准力值的50%时,车体垂向和横向平稳性指标分别达到了1.85和2.20,脱轨系数达到了0.45,非线性临界速度降低到了271km/h.得出抗蛇行减振器的最佳阻尼特性:当卸荷速度为0.03m/s,卸荷力为8~9kN时,车辆各动力学性能达到相对最优状态.     

高速列车减振器组合阻尼特性效应研究

针对我国轨道车辆型号多、不同型号减振器参数差异较大的状况,开展减振器组合阻尼特性效应研究.采用动力学仿真软件SIMPACK建立车辆系统动力学模型,加入实测武广线轨道激励并考虑车辆系统非线性关系,在模拟运行速度300 km/h的情况下得到动力学性能指标,分析抗蛇行减振器和二系横向减振器组合阻尼作用对车辆动力学性能的影响.结果表明:合理的抗蛇行减振器和二系横向减振器组合阻尼参数可明显提高车辆动力学性能,车辆平稳性和稳定性主要受抗蛇行阻尼的影响,受二系横向阻尼的影响较小;建议高速车辆减振器的选取综合考虑阻尼参数的组合效应,适当增大抗蛇行阻尼的同时,合理减小二系横向阻尼,本研究可以为减振器参数的选取和优化提供相应的理论依据.     

节流口可调式减振器的性能分析与试验研究

设计了一种节流口可调式减振器，阐述了该减振器的结构形式和工作原理，对其外特性进行了理论分析．通过试验检验该减振器的性能，建立了阻尼力与步进电机转角之间的关系、试验结果表明，该减振器设计合理，性能稳定，满足设计要求；理论分析与试验结果相吻合．将该可调阻尼减振器应用于半主动悬架控制系统，可以获得良好的振动特性，改善车辆的性能．     

车辆综合性能网络化虚拟仪器测试系统

针对传统仪器在车辆综合性能测试中存在的不足，将虚拟仪器技术引入车辆性能测试领域，并利用DataSocket、Web Sever通信技术开发了车辆综合性能网络化虚拟仪器测试系统．该测试系统采用PC—DAQ方案及串口通讯等，通过多传感器采集和数据融合，配以虚拟仪器测控软件，实现时汽车底盘测功、排放、噪声、侧滑、前照灯、制动以及悬架特性等性能进行测试的网络化测试仪器系统．实践表明，虚拟仪器及其网络化技术的应用提高了数据采集测控系统的性能，增强了信息、数据共享功能，系统具有实时性、可扩展性和准确可靠等优点．     

基于最佳阻尼匹配的车辆悬架耗散功率的研究

阻尼匹配及功率计算是制约电磁馈能悬架设计关键性问题.通过单轮二自由度行驶振动模型,利用基于舒适性和基于安全性的最佳阻尼比,建立了车辆悬架最优阻尼比数学模型.在此基础上,依据悬架功率等于原车载减振器耗散功率的原理,建立了悬架最佳功率设计数学模型.通过设计实例,对某车辆悬架的最大耗散功率和额定功率进行了设计计算,并对原车载减振器分别在最大速度和常规速度下的耗散功率进行了试验验证.试验结果分析可知,悬架最大功率和额定功率的设计值与原车载减振器特性试验的分析值相吻合,相对偏差为1.7%和1.4%,表明所建立的悬架功率设计数学模型是正确的.     

汽车悬架液压减振器热机耦合动力学模型

针对汽车悬架液压减振器建立了由路面不平度激励模型、非线性悬架振动模型、考虑温度影响的减振器阻尼力试验数据模型、减振器热动力学模型子模型组成的耦合动力学效应的理论分析模型.通过减振器阻尼力特性试验数据建立了考虑温度影响的非线性阻尼力试验模型,利用减振器发热特性试验数据辨识了减振器热动力学模型参数.利用所建立的耦合动力学理论模型预测了减振器温度上升动态过程,并进行了影响因素的仿真分析.研究表明,减振器的热机耦合效应在高速行驶和较差路面条件下表现突出,而在低速或者良好路面条件下不明显;行驶车速、路面等级、环境温度与减振器周围空气流动速度、悬架非簧载质量、减振器壳体换热面积对减振器发热平衡温度高低具有很大影响,而悬架等效刚度、簧载质量和减振器壳体比热容参数对之影响很小.