一種新型座椅半主動懸架系統(tǒng)振動特性研究.pdf

1、隨著人們對非道路車輛乘坐舒適性要求的進一步提高,座椅減振顯得尤為重要。座椅半主動懸架系統(tǒng)無需外界輸入能量,可以在一定范圍內(nèi)對懸架彈性元件的剛度和阻尼元件的阻尼進行適應(yīng)性調(diào)節(jié),兼?zhèn)渥沃鲃討壹芨粽裥阅芰己煤妥伪粍討壹芙Y(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點,有廣泛的應(yīng)用前景,是座椅懸架的發(fā)展方向之一。
　　 本課題設(shè)計了一種新型帶空氣彈簧和磁流變減振器的座椅半主動懸架,用理論分析,實驗研究和仿真的方法系統(tǒng)地研究了其振動特性。將帶附加氣室的空氣彈簧

2、、比例流量閥及磁流變減振器布置在剪式座椅上板和底板之間,通過控制比例流量閥輸入電壓和磁流變減振器輸入電流,找出了不同駕駛員體重、空氣彈簧壓力、激振臺激勵下座椅半主動懸架振動特性參數(shù)隨磁流變減振器輸入電流及比例流量閥輸入電壓變化的規(guī)律,得出了不同簧載質(zhì)量下使得座椅懸架位移傳遞率及響應(yīng)加速度最小的優(yōu)化參數(shù)。所完成的工作及取得的結(jié)論歸納如下:
　　 1.設(shè)計了一種新型帶空氣彈簧和磁流變減振器的座椅半主動懸架。基于帶附加氣室空氣彈簧系統(tǒng)

3、的非線性動力學(xué)理論模型和達朗貝爾原理建立了座椅半主動懸架系統(tǒng)的理論模型,推導(dǎo)出了其運動微分方程及等效剛度、等效阻尼、固有頻率及等效阻尼比的理論計算公式,并借助MATLAB編寫程序求解并分析了不同空氣彈簧布置位置、磁流變減振器輸入電流、空氣彈簧壓力、激勵頻率及比例閥輸入電壓對座椅懸架的等效剛度、等效阻尼、固有頻率和阻尼比的影響。
　　 2.構(gòu)建了座椅半主動懸架振動特性實驗系統(tǒng),并進行了實驗研究.研制了新型座椅半主動懸架樣機,構(gòu)建了

4、其振動特性測試系統(tǒng),通過控制比例閥的輸入電壓及磁流變減振器的輸入電流調(diào)節(jié)各種工況下座椅懸架系統(tǒng)的等效剛度和等效阻尼。研究了不同簧載質(zhì)量、空氣彈簧壓力和激勵頻率下座椅懸架振動特性隨比例閥輸入電壓和磁流變減振器輸入電流變化的規(guī)律,并得出不同簧載質(zhì)量下使得座椅懸架位移傳遞率及響應(yīng)加速度最小的優(yōu)化參數(shù).
　　 3.利用多體動力學(xué)軟件ADAMS建立了新型座椅半主動懸架仿真模型,通過一典型工況分析了其振動特性,包括不同激振頻率下比例閥輸入電

5、壓對座椅懸架位移傳遞率及響應(yīng)加速度均方根值的影響,并對理論、實驗和仿真三種方式的研究結(jié)果作了比較分析,最后提出了此新型座椅懸架系統(tǒng)的控制策略。
　　 4.通過理論、實驗及仿真三種方式研究得出:通過控制比例閥的電壓可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的共振頻率,系統(tǒng)的共振頻率隨著比例閥電壓增大而減小,當(dāng)比例閥電壓由2.2V增大到2.8v時,系統(tǒng)的共振頻率發(fā)生突變,由2Hz降低到1.5Hz。磁流變減振器電流僅在比例閥輸入電壓為OV時對位移傳遞率及加速度均方