针对液压互联悬架设计参数影响车辆动力学响应的问题,建立整车7自由度机械-液压耦合动力学频域模型,推导了侧倾与俯仰角加速度、垂向加速度与轮胎动载荷的频域响应函数,分析液压互联悬架系统油压、蓄能器体积、前后液压作动器上下腔面积差与面积比等参数对车辆动力学特性的影响.仿真结果表明,油压与蓄能器体积对车辆频域响应的影响呈现相反的相关性,作动器上下腔面积差对频域响应的影响较大,上下腔面积比仅对侧倾角加速度和轮胎动载荷功率谱有明显影响.最后,进行样车性能试验,仿真与试验结果的误差较小,关键参数对车辆频率响应特性的影响趋势具有较好的一致性.

基于牛顿第二定律和传递矩阵法,建立装有抗侧翻液压互联悬架校车全车模型的机液耦合系统动力学方程。完成该非线性系统特征值辨识及模态分析,并对比分析校车安装液压互联悬架前后的动态特性。分析了阻尼阀参数对校车主要模态动态特性关系的影响,结合整车模态匹配策略及阻尼特性需求,提出基于搜索法的阻尼阀参数设计方法,并通过校车动态特性分析验证了该方法的有效性。分析结果表明,抗侧翻液压互联悬架可显著提高车辆的抗侧翻性能,通过合理设计阻尼阀参数可极大改善该耦合系统的阻尼特性。

矿山车辆因载质量大通常选择较硬的板簧,但是过高的弹簧刚度会导致舒适性下降;又由于坑道坡度较大,下坡制动时整车载荷向前轴转移,前板簧因应力过大而断裂的情况时有发生。为此本文首次提出一种和板簧相匹配的新型液压互联被动悬架系统。该系统通过互联安装在车辆悬架位置的4个液压作动器,可以在垂向和俯仰两个模态分别提供所需的刚度和阻尼,因此原车板簧刚度可以设计得较软以提高舒适性;在坑道制动时,该液压系统可提供抗俯仰力矩以减少对前板簧的冲击。建立了该液压系统和整车的动力学模型,设计并制作出了液压互联悬架样件,并装配到试验车上。模型的动力学仿真和样车的道路试验的结果表明,仿真结果和试验数据吻合良好;液压互联悬架可有效改善矿山车辆的舒适性和抗俯仰能力。

提出一种新型油气互联悬架,用于替代传统车辆所使用的稳定杆,在基本不影响车辆其他性能的前提下有助于提高抗侧翻性能。为研究该悬架对某型SUV车辆操纵稳定性的影响,搭建了基于CarSim/Simulink/AMESim的联合仿真平台,建立了液压互联悬架的整车机液耦合的多体动力学模型。仿真结果表明,装有液压互联悬架的整车在操纵稳定性评价中得分较高。为了验证该仿真平台的正确性和进一步研究该油气互联悬架对车辆性能的影响,基于某型SUV车辆开发了整套油气互联悬架样车,并进行了路试。实验结果与仿真结果吻合较好,从而验证了仿真平台的正确性,为后续该类悬架的设计和优化提供一种新的计算机仿真方法。实验和仿真结果表明,在不影响车辆舒适性的前提下,液压互联悬架能提供较大的侧倾刚度,增强高速转弯时车辆的安全性,提高车辆的操纵稳定性。

为某SUV车提出一套基于液压互联悬架原理的车身动态稳定系统,运用多体动力学分析方法,分别建立装有横向稳定杆和车身动态稳定系统车辆的动力学模型,对比分析侧倾刚度的变化和影响。设计、制造并安装车身动态稳定系统,对实车进行一系列动态试验;运用基于状态变量的时域参数识别方法获取侧倾固有频率,进一步得到侧倾刚度。仿真和实车试验结果均表明,车身动态稳定系统可增大侧倾固有频率和刚度,且其增幅随着系统工作压力提高而加大;车身动态稳定系统在不影响车辆舒适性和越野性能的前提下,可以提高动态侧倾稳定性,性能优于传统的横向稳定杆。

针对液压互联悬架中气液混合流体对悬架系统特性的影响,推导了气液混合流体物理性质的时变特性模型,提出一种非线性形变修正函数,用以修正所建立的阻尼阀阀片变形等效模型,从而建立了一种考虑气液混合流体时变特性的阀片式单缸液压互联悬架非线性动力学模型,并通过台架试验加以验证。仿真结果表明:气液混合流体时变特性会导致液压互联悬架系统阻尼特性曲线出现明显的“迟滞”现象,并降低阻尼力的峰值,与试验结果对比显示,所提出的建模方法能准确描述“迟滞”现象,且与台架试验结果基本吻合。

液压互联悬架系统能有效改善车辆的操纵稳定性与安全性,因此分析其关键设计参数对车辆动力学响应的影响具有重要意义。以某SUV为应用对象,设计一套侧倾互联式液压悬架系统。在机械液压耦合边界处,车辆将其运动状态量传递至液压系统,引起蓄能器内气体体积变化,从而改变液压回路中系统油压,进而引起耦合边界处作用力变化。将该作用力引入车辆运动方程,提出一种机械液压耦合车辆动力学模型。开展相关试验验证该模型应用于车辆动力学研究的有效性。选取蛇行试验工况,分析液压互联悬架系统关键参数对车辆响应的影响。仿真结果表明,侧倾角和轮胎动载荷的幅值与系统油压、液压作动器上下腔面积差和面积比呈负相关,与蓄能器初始气体体积呈正相关;各关键参数对车辆侧向加速度峰值影响不明显。考虑开展相关试验研究的可行性,对车辆进行...

针对被动液压互联悬架不能主动适应路况变化,提出一种能够调节车身高度的液压互联悬架系统.通过 优化系统参数,使装有液压互联悬架车辆的垂向刚度基本和原车一致 ; 采用分层控制理论进行车身高度调节的切换控制 策略研究 ;基于 CarSim、 AMESim 和 Mat lab/Simul ink三个平台,搭建包含整车多体动力学模型和控制模型的联合仿真系 统,并对切换过程、平顺性和操纵稳定性进行仿真分析.结果表明,该系统能够在不降低车辆平顺性的前提下,实现车身 高度的按需调节,同时提高车辆的操纵稳定性.