鉴于通过建立合理的数学分析模型、优化结构参数来提高液压缓冲器的工作性能和工作效率,已成为目前的研究热点之一,在研究液压缓冲器相关文献的基础上,首先介绍了液压缓冲器建模及仿真的研究现状,总结了相关数学模型的类型及优缺点;其次,基于缓冲器不同的建模方法及研究进展,着重论述不同结构参数对液压缓冲器工作性能的影响,并总结了影响建模的关键因素;然后,归纳了不同仿真分析方法的特点以及用于缓冲器工作特性分析的可行性;最后,探讨了液压缓冲器建模及仿真方面有待解决的问题。

为了研究渐变节流式液压缓冲器缓冲过程中内部流场的变化规律,建立了部分结构的二维轴对称模型,并利用Fluent动网格技术与用户自定义函数(User Define Function,UDF),对缓冲器缓冲过程的内部流场进行了动态数值模拟。通过计算,得出了缓冲器内部流场不同时刻的压力曲线、压力云图和速度云图,并对缓冲器内流场压力和速度随时间的变化情况进行了分析。研究结果表明:在针形节流杆与阻尼孔形成的缝隙处,油液压力是逐渐降低的,油液流速是逐渐增加的,且某些位置的油液压力会小于大气压,产生气穴。

针对目前某型车辆渐变节流式液压缓冲器缓冲特性分析及结构优化的问题,提出了一种免疫算法优化缓冲器关键结构的方法。建立了某型车辆渐变节流式液压缓冲器数学模型,运用龙格-库塔法求解微分方程,得出缓冲特性曲线并分析不同参数对缓冲特性影响;基于此,以缓冲器缓冲效率为目标,以阻尼孔半径、长度及节流杆初始半径为优化变量,采用免疫算法进行结构优化。结果表明,优化后缓冲效率提升4%左右,最大缓冲力降低15.6%左右,最大缓冲行程增加15%左右,验证了该方法的有效性和高效性。