汽车液力减振器动态仿真

　　减振器与弹簧分别作为阻尼元件和弹性元件互相结合构成汽车的悬架机构,用以平缓由于地面不平而造成的车辆颠簸。现将本文讨论的液力式减振器工作原理简介如下(见图1):

　　伸张行程:当汽车车轮滚离凸起或滚入凹坑时,减振器受拉伸,活塞上移使减振器上腔的容积Vu变小,油压力升高。压力油一路自上腔流过通流孔,推开伸张阀片流入中腔,储液筒中的液体先流入下腔,再将压缩阀垫、阀片一起推上去,使液体由阀架的缝隙流入中腔。显然,液体流经伸张阀片产生了压差阻尼力。

　　压缩行程的工况相反,活塞下移,工作原理与伸张相似。

　　1　基础微分方程组的建立

　　1.1　本文所用符号

　　A1-伸张阀垫与储液筒内壁间过流截面,m²;

　　Ad-储液筒与下腔过流截面,m²;

　　Am0-中腔有效作用面积,m²;

　　Amu-伸张阀片瞬时开口面积,m²;

　　Au0-上腔有效作用面积,m²;

　　Cd1-下腔至中腔的流体流量系数;

　　Cd2-流经伸张阀片的流体流量系数;

　　Cd3-储液筒流经下腔流体流量系数;

　　Cqu-由上腔向下流经若干通流孔流体流量系数;

　　Cqmp-由压缩阀垫通流孔决定的流量系数;

　　F-负载力,N;

　　Fd-伸张压差阻尼力,Fd=Au0Pu-Am0Pm,N;

　　Fdp-压缩压差阻尼力,Fdp=Am0Pmp-Au0Pup,N;

　　m-活塞总成质量,kg;

　　Qd-自下腔流入中腔的流量,m³/s;

　　Qdp-自下小室流入下腔的流量,m³/s;

　　Qmp-自中腔经通流孔流入下小室流量,m³/s;

　　Qm-自伸张阀片流入中腔的流量,m³/s;

　　Qtp-自下腔流入储液筒流量,m³/s;

　　Qup-自中腔流入上腔的流量,m³/s;

　　Qt-自储液筒流入下腔流量,m³/s;

　　Qu-自上腔经若干通流孔流量,m³/s;

　　ST-活塞在缸筒内行程,m;

　　t-静止开始活塞运动所历时间,s;

　　Vcu-伸张阀伸张形成的小室容积,m³;

　　Vd-下腔容积,m³;

　　Vm-中腔容积,m³;

　　Vt-储液筒上部气体容积,m³;

　　Vu-上腔容积,m³;

　　Vcp-压缩阀片与阀垫形成的小室容积,m³;

　　Vdp-下腔容积,m³;

　　Vml-中腔容积,m³;

　　Vtp-储液筒上部气体初始容积,m³;

　　Vup-上腔容积,m³;

　　β-液体体积弹性模量,Pa;

　　βt-气体体积弹性模量,Pa;