某车用油气弹簧的建模与仿真.doc

某车用油气弹簧的建模与仿真
Modeling and Simulation for hydro-pneumatic spring of vehicle

2万字 42页 原创作品，已通过查重系统


摘要
油气悬架是现代汽车的关键咨之一，它对汽车的各大性能都具有十分重要的意义，油气悬架相对于其他悬架可以显著改善车辆的综合性能。油气弹簧作为油气悬架的核心元件，它是一种以惰性气体作为弹性介质，以油液作为传力介质和阻尼介质的气体弹簧。具有良好的非线性刚度特性和非线性阻尼特性，能够最大程度上满足车辆的行驶平顺性的要求。
本文以某轿车用单气室油气弹簧为研究对象，介绍了油气悬架的结构及其工作原理，阐述了油气弹簧的特征及应用。建立了单气室油气弹簧的物理模型，并根据该物理模型建立油气弹簧的非线性数学模型，推导出了单气室油气弹簧的刚度计算公式和阻尼力计算公式。利用MATLAB/Simulink仿真平台分别建立刚度特性、阻尼特性以及阻尼系数的仿真模型，分别以不同振幅的输入信号进行仿真，得到不同的刚度特性曲线图和阻尼特性曲线图。通过改变油气弹簧的初始充气压力、初始充气容积、阻尼孔的直径等结构参数以及激励信号振幅、悬挂质量等工作参数，通过对比弹簧的刚度和输出阻尼力的变化，得出了结构参数和工作参数对该油气弹簧的刚度特性和阻尼特性的影响。
在建模仿真的基础上，对单气室油气弹簧的结构进行设计与分析，提出了一种新型的单气室油气弹簧结构设计方案。



关键字：油气弹簧；建模；MATLAB/Simulink仿真；非线性特性；