液壓懸置橡膠主簧動(dòng)特性的參數(shù)化研究和有限元分析.pdf

1、液壓懸置結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、隔振性能好,是發(fā)動(dòng)機(jī)隔振元件中一類較新的產(chǎn)品。由于其能在不同的激振頻率和激振振幅下提供不同的剛度和阻尼,隔振效果優(yōu)于傳統(tǒng)的橡膠懸置,因此在汽車上應(yīng)用的越來(lái)越普遍。本文以某一國(guó)產(chǎn)轎車的液壓懸置為研究對(duì)象,對(duì)液壓懸置的動(dòng)特性和基于動(dòng)剛度和滯后角的參數(shù)化分析進(jìn)行了深入研究。對(duì)液壓懸置橡膠主簧的靜特性和動(dòng)特性進(jìn)行了有限元仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 首先針對(duì)所研究的慣性通道-解耦膜式液壓懸置進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和工作原理分

2、析,利用振動(dòng)理論和流體力學(xué)的原理進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo),采用集總參數(shù)法建立單質(zhì)量.液壓懸置的非線性力學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型。該模型充分考慮了橡膠結(jié)構(gòu)、流體振蕩、通道壓力損失以及慣性通道形狀等因素對(duì)懸置動(dòng)特性的影響。介紹了液壓懸置動(dòng)特性的評(píng)價(jià)指標(biāo),然后對(duì)液壓懸置的非線性動(dòng)特性進(jìn)行理論分析。對(duì)慣性液柱的固有頻率和位移頻率函數(shù)進(jìn)行了定義,并分別對(duì)液壓懸置在低頻、高頻和共振頻率的動(dòng)特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析。運(yùn)用MATLAB編程進(jìn)行了低頻動(dòng)特性仿真計(jì)算,并通過(guò)低頻

3、試驗(yàn)證明該結(jié)果的正確性和模型的可靠性。
　　 其次對(duì)液壓懸置的非線性動(dòng)特性進(jìn)行了參數(shù)化分析,分別研究了激振條件、橡膠主簧參數(shù)、慣性通道參數(shù)和液體物理性質(zhì)參數(shù)對(duì)懸置動(dòng)特性的影響。對(duì)比分析表明:液壓懸置的動(dòng)剛度特性受橡膠主簧和液壓減振機(jī)構(gòu)的共同影響,阻尼特性受液壓機(jī)構(gòu)影響比較大?？偨Y(jié)各參數(shù)對(duì)懸置動(dòng)特性的影響規(guī)律,并以傳遞到固定端的力最小為目標(biāo)函數(shù)對(duì)液壓懸置的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,在相同的激振條件下,優(yōu)化后的懸置元件傳遞到固定端

4、的力減小,有效的提高了懸置的減振性能,說(shuō)明懸置優(yōu)化結(jié)果良好。
　　 最后,運(yùn)用有限元分析的方法,建立了橡膠主簧的有限元模型。在ABAQUS中分析了液壓懸置橡膠主簧的動(dòng)態(tài)特性。采用動(dòng)剛度和滯后角兩個(gè)參數(shù)對(duì)橡膠主簧的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行表征。在分析過(guò)程中,分為低頻和高頻兩種情況,采用不同振幅的激勵(lì)進(jìn)行仿真計(jì)算。結(jié)果表明:低頻范圍內(nèi)橡膠主簧動(dòng)剛度隨著頻率的增加而增加,變化幅度較??；滯后角隨頻率的增加而增加,變化幅度較大。高頻條件下,橡膠主簧動(dòng)