车辆悬架阻尼构件分析

根据环形偏心缝隙流量压力之间的关系式，可得活塞缝隙流量和压力之间关系为图8-2 活塞缝隙结构简图2.复原阀复原阀的结构原理图如图8-3所示。活塞孔直径dh和个数nh是系列化的，其中，直径dh分别有1.5mm、1.75mm和2.0mm；而活塞孔个数nh分别有2、4、6和8个。因此，在汽车减振器设计中可不考虑补偿阀所产生的节流阻尼力。

理论教育 2023-10-03

车辆悬架弹性力学问题求解

在建立了弹性力学空间问题的基本方程和边界条件之后，像解决平面问题一样，也采用类似于代数方程中的消元法进行求解。对空间问题来说，这就要从15个基本方程中消去位移分量和形变分量，得出只包含6个应力分量的微分方程。

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解析计算车辆悬架在非均布压力下的阀片变形

不同半径位置处的阀片变形量微环叠加解析计算值，见表4-7。由图4-29可知，利用ANSYS有限元仿真分析软件对阀片进行变形仿真分析，所得到的阀片最大变形量为0.101281mm，与利用微环叠加解析计算方法所得到的最大变形量0.1011mm相吻合，偏差仅为0.000181mm，而相对偏差仅为0.18%。仿真验证结果表明，节流阀片在任意非均布压力下的变形量微环解析叠加计算方法是正确的。图4-29 在区间非均布压力下的阀片变形仿真云图

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油气弹簧特点总结：车辆悬架弹性力学解析计算理论

油液作为介质，可以起到润滑作用，同时，油液通过节流阀的阻尼，还可起到减振器的作用，因此可以省去专门的减振器。油气弹簧与高度控制阀配合，控制汽车车身的高度和姿势。油气弹簧的液压油液流经圆孔式节流阀或阀片式节流阀时，油气弹簧阻尼呈现良好的非线性，可满足车辆对悬架阻尼特性的要求，可迅速抑制车架的振动，具有很好的减振特性。

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车辆悬架的弹性力学解析计算理论

2.基于车辆参数的减振器阀系参数设计实例车辆参数 例如，对于某轿车的单轮平均质量为mt=447.5kg，单轮簧下质量为md=35kg，簧上质量为mu=412.5kg，悬架系统最佳阻尼比ξ=0.3，固有频率f0=1.35Hz。表8-6 减振器阀系参数优化设计值

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车辆悬架弹性力学计算分析

通过特性参数及其变化，分析影响因素对减振器特性的影响及变化规律，对减振器特性各影响因素进行定量分析。由图10-12和图10-13可知，复原节流孔面积对减振器复原阀二次开阀速度及开阀后的阻尼力影响很大，但对压缩行程则没有影响。由图10-18和图10-19可知，阀片内半径对开阀后减振器特性影响显著，开阀后阻尼力随着阀片内半径增大而增大。

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车辆悬架弹簧的强度与形态解析设计

由图6-18可知，这样所设计的主、副钢板弹簧的曲面，当副钢板弹簧开始起作用时，主钢板弹簧的曲面与副钢板弹簧的曲面将完全吻合。

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车辆悬架弹性力学解析计算理论成果

节流缝隙流量 当减振器速度大于最大开阀速度时，设在给定速度下的节流阀片压力为pf。因此，根据环形缝隙流量与压力关系，可得活塞缝隙流量为令为活塞缝隙的流量系数，则活塞缝隙流量可以表示为QH=kQH 复原节流阀片压力 根据油液连续性定理，得QH+Qh=ShV即式即为最大开阀后复原节流阀片的压力方程，利用计算程序可求得减振器最大开阀后，任意速度下复原阀片所受的节流压力pf。

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车辆悬架弹性力学理论解析计算

非独立悬架由于非簧载质量比较大，高速行驶时悬架受到的冲击载荷比较大，平顺性较差。同时，独立悬架系统与非独立悬架比较，也存在如下不足：1）独立悬架的结构复杂，制造成本高。

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车辆悬架弹簧设计理论分析

图6-14 理想等强度钢板等效厚度示意图图6-15 理想等强度钢板等效拆分示意图理想等强度钢板弹簧长度的一半为L，宽度为b。刚度验证 根据式，可得理想等强度钢板弹簧的刚度为213433.68N/m，根据式可得拆分所得到的叠加钢板弹簧的刚度为216747.56N/m，两者相吻合，相对偏差为1.55%。通过对比表明，所建立的理想等强度钢板弹簧的拆分设计方法是合理的，能够满足工程实际的应用。

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车辆悬架弹性力学解析计算理论研究

液体受压力作用而发生体积变化的性质称为液体的可压缩性。液压体积压缩系数κ的倒数称为液体体积弹性模量，用KV表示，即在实际应用中，常用KV值说明液体抵抗压缩能力的大小，它表示产生单位体积相对变化量所需的压力增量。温度升高时，KV值减小，在液压油液正常的工作温度范围内，KV值会有5%～25%的变化。压力增大时，KV值增大，反之则减小，但这种变化呈非线性关系。

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车辆悬架问题解析计算理论

在建立了弹性力学平面问题的基本方程和边界条件之后，通常采用类似于代数方程中的消元法进行求解。其次，对于平面应力问题，从物理方程求出应力分量，使它们用形变分量表示。将式代入平衡微分方程式（2-1），可得这就是按位移法求解平面应力问题时所用的基本微分方程。只要将上述各方程和边界条件中的E换为，μ换为，就可得到平面应变问题按位移法求解的方程和边界条件。

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车辆悬架弹性力学计算与验证

图4-30 在区间非均布压力下的阀片应力曲线表4-8 在区间非均布压力下的阀片各向应力解析计算值2.节流阀片在任意非均布压力下的应力仿真验证对上述节流阀片，利用ANSYS有限元分析软件建立模型，然后以0.1mm为单位对模型划分网格，在[5.0，8.0]mm和[8.0，8.5]mm区段上，分别施加均布压力3.0MPa和线性非均布压力p，然后对阀片进行静力学应力仿真分析，应力仿真结果如图4-31所示。仿真结果表明，节流阀片在任意非均布压力下的应力微环叠加解析计算方法是正确的。

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车辆悬架弹性力学解析计算理论应用及设计

对复原阀片hf可建立优化设计目标函数，进行曲线拟合优化设计。图8-18 不同阀片厚度下的复原速度特性曲由此可知，目标函数存在极值点，极值点不仅与速度离散点的个数有关，还与减振器结构参数有关。2）对设计阀片hj计算在速度[Vk1，Vk2]范围内各速度点的阻尼力值FDj。

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车辆悬架弹性力学解析计算理论-设计顺序和方法

该方法需要建立减振器阀系参数优化设计目标函数，并且需要编程进行优化设计和计算。利用黄金分割速度设计点，便可以得到可靠的减振器阀系参数设计值。大量的减振器设计实践表明，该设计方法简便，准确，可靠，具有重要的实际应用价值。

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油气弹簧节流阀片厚度反求结果

因此，在最大速度下节流阀片的最大弯曲变形量为例如，对于上述试验油气弹簧，利用试验测试数据，通过分析可得该试验油气弹簧在最大速度时，外半径rb处的最大弯曲变形量大小为frbmax=0.0012m=1.2mm油气节流阀片厚度 根据在最大速度下节流阀片的最大弯曲变形量及节流阀片弯曲变形系数，可以确定该试验油气弹簧节流阀片的厚度。

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