液压减震器优化与仿真

机械设计制造及其自动化论文，论文编号:JX1078  论文字数:19225.页数:46

摘要
 减震器是保证车辆行驶平顺性、安全性、减小车辆部件疲劳损坏的重要部件。随着计算机技术的发展，通过建立基于减震器结构参数的数学模型，运用相关软件对其进行优化仿真，本文针对液压减震器，分别建立了减震器液压阻尼特性数学模型，并对液压减震器阻尼力与速度的关系进行了优化.具体研究内容如下:
 介绍了本课题的研究背景以及减震器阻尼特性数学模型的国内外研究现状，阐述了本文的研究意义和内容。介绍了液压阻尼减震器的组成、功用；对液压阻尼的形成原理进行了分析，给出了流体流过细长管道、环形缝隙以及锐边短孔时流动阻力的表达式:对拉伸和压缩行程阻尼系数进行了讨论并给出了相关公式，指出了阻尼器的阻尼系数必须与车辆相匹配。建立了液压减震器在拉伸和压缩工况下阻尼特性的数学模型；给出了液压减震器在拉伸和压缩行程中的变化规律和计算公式；将数学模型在MATLAB环境下优化，并将优化出的示功图与目标示功图进行了比较，验证了建模方法的合理性与正确性。最后对全文的工作进行了总结。
关键词:减震器 液压阻尼特性 数学模型
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.
目录
摘要 i
Abstract ii
目录 iii
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 减震器数学模型研究的现状 2
1.2.1 国外研究现状 2
1.2.2 国内研究现状 3
1.3 本文研究的主要内容 3
1.3.1 本文研究的意义 3
1.3.2 本文研究内容 4
2.1液压减振器基本组成结构及工作原理 5
2.1.1 基本组成结构 5
2.1.2 液压减震器的功用 7
2.1.3 液压阻尼形成的原理 7
2.1.4 阻尼器与车辆的匹配 9
2.1.5 压缩与拉伸的阻尼分配 11
2.1.6 减震器的液压阻尼特性 12
第三章 建立数学模型 15
3.1建立数学模型的意义 15
3.2 关于建模的一些假设 15
3.3 被动悬挂系统变阻尼油压减振器等效线性化模型 16
3.4 液压减震器阻尼特性数学模型的建立 17
3.4.2 数学模型的建立 18
3.4.3 阻尼孔尺寸对阻尼力的影响 21
第四章 建立优化模型及编程 23
4.1 MATLAB软件简介 23
4.2 优化模型 24
4.3 目标函数 25
第五章 优化结果与分析 35
5.1 外特性仿真 35
5.2 结果分析 37
致谢 39
参考文献： 40
附录 41
程序源代码 41