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。

为研究履带车辆平衡肘限位液压缓冲器的工作特性,在分析液压缓冲器缓冲机制的基础上,建立了缓冲过程的数学模型.采用四阶龙格-库塔数值计算方法,运用MATLAB编程进行仿真计算,得出缓冲器动态特性曲线.对影响液压缓冲器缓冲特性的因素进行了分析.研究结果表明：合理选择活塞与缸壁的缝隙、节流孔的大小及位置对缓冲器的缓冲性能非常重要;冲击载荷的初速度对缓冲器的最大缓冲力影响很大,而冲击质量对最大缓冲力影响很小.

为得到渐变节流液压缓冲器理想缓冲特性，提出一种基于理想缓冲过程的节流杆外部轮廓曲线的建模方法。该方法是在分析渐变式液压缓冲器缓冲机制的基础上，建立了阻尼孔两侧等流量方程，推导出节流杆的外部轮廓尺寸方程，并利用MATLAB数值分析方法，绘制出节流杆轮廓曲线。把所得的轮廓曲线应用于实际缓冲过程中，对得到的缓冲特性曲线进行分析，验证了该建模方法的可行性，并对不同冲击载荷的碰撞情况进行对比。结果表明：通过该建模方法得到的缓冲器具有理想的缓冲特性，并能安全缓冲掉小于额定值的冲击能量。

为研究渐变节流液压缓冲器工作特性的影响因素，分析了其结构以及工作原理，基于流体力学以及运动学建立数学模型，利用MATLAB进行求解，得到了缓冲特性曲线；为达到更加理想的缓冲效果，利用遗传算法对缓冲器进行优化，以阻尼孔的半径与长度以及针形节流杆的最小半径作为优化变量，将理想缓冲效率与实际缓冲效率的差值设为目标函数。结果表明：优化后的缓冲器缓冲效率增加，最大缓冲力降低。