筒式液力減振器多場耦合動態(tài)特性研究.pdf

1、筒式液力減振器（下文簡稱減振器）是現(xiàn)代陸地車輛懸掛系統(tǒng)廣泛使用的減振元件，其動態(tài)特性與整車性能關系緊密;隨著車輛產(chǎn)品更新速度的加快，減振器動態(tài)特性的預測分析越來越受到減振器生產(chǎn)廠商的重視。而減振器動態(tài)特性的預測分析涉及到流-固-熱等多物理場耦合動力學仿真問題。
　　 本課題以雙筒式液力減振器為研究對象，運用CFD、FSI及TMC等CAE工具，對減振器動態(tài)特性及其影響因素進行分析研究。主要包含以下5個方面的內(nèi)容:
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2、.減振器動態(tài)特性研究方法總結。結合國內(nèi)外學者的研究成果，對減振器動態(tài)特性研究方法進行總結歸納，其中涉及減振器仿真分析模型的種類、發(fā)展趨勢及各類模型的研究范圍以及優(yōu)缺點。
　　 2.通過臺架實驗獲得減振器動態(tài)特性參數(shù)變化特征。從研究對象結構特點以及工作原理入手，結合流體力學、結構力學等經(jīng)典理論，對阻尼力各組份進行分析并建立計算方程;在以上基礎上制定減振器臺架實驗方案，得到減振內(nèi)部摩擦力、阻尼力隨活塞速度及環(huán)境溫度的變化特征。

3、>　　 3.結合流體力學基本理論以及CFD技術，完成低速工況下減振器復原阻尼力的計算并得到內(nèi)部流場的分布特征。將低速工況下各閥、孔等的節(jié)流損失進行歸納分類，通過理論計算得出復原阻尼力隨活塞移動速度的變化曲線;運用ADINA-CFD模塊建立減振器內(nèi)流場計算模型，分析減振器內(nèi)部流場的分布規(guī)律。借用CAE技術，得出活塞常通孔結構參數(shù)的變化對減振器初次開閥前復原阻尼力的影響規(guī)律。
　　 4.以流-固耦合系統(tǒng)動力學為基礎，利用ADINA

4、-FSI模塊建立減振器復原行程計算分析模型，對復原阻尼力進行預測并探討其影響因素。在研究過程中對模型中閥片接觸非線性、預緊力加載、耦合面網(wǎng)格劃分原則以及計算收斂性等問題進行詳細分析;利用FSI模型，分析復原閥片組剛度變化特征以及剛度變化對復原阻尼力帶來的影響。
　　 5.利用ADINA-FSI及ADINA-TMC模塊建立減振器流-固-熱耦合分析模型，得到流-固耦合作用下減振器工作缸內(nèi)部溫度場分布規(guī)律并揭示溫升機理。
　　

5、 本課題的創(chuàng)新在于:
　　 1.有別于前人的研究，運用CFD方法，對流體與閥片間預留間隙對仿真計算誤差的影響進行研究。通過計算值與測試結果的比較，表明預留間隙控制在20微米范圍內(nèi)，可有效控制仿真誤差。
　　 2.在考慮流-固耦合作用的前提下，建立減振器傳熱分析三維模型，揭示出減振器工作過程中溫度在閥片與油液接觸區(qū)域以及油液沖擊區(qū)域較高，生熱機理為:節(jié)流與沖擊作用導致各層油液間剪切作用加劇。較前人所建立的集總、等效參數(shù)化傳