一種新型座椅半主動(dòng)懸架系統(tǒng)振動(dòng)特性研究.pdf

1、隨著人們對(duì)非道路車(chē)輛乘坐舒適性要求的進(jìn)一步提高,座椅減振顯得尤為重要。座椅半主動(dòng)懸架系統(tǒng)無(wú)需外界輸入能量,可以在一定范圍內(nèi)對(duì)懸架彈性元件的剛度和阻尼元件的阻尼進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié),兼?zhèn)渥沃鲃?dòng)懸架隔振性能良好和座椅被動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn),有廣泛的應(yīng)用前景,是座椅懸架的發(fā)展方向之一。
　　 本課題設(shè)計(jì)了一種新型帶空氣彈簧和磁流變減振器的座椅半主動(dòng)懸架,用理論分析,實(shí)驗(yàn)研究和仿真的方法系統(tǒng)地研究了其振動(dòng)特性。將帶附加氣室的空氣彈簧

2、、比例流量閥及磁流變減振器布置在剪式座椅上板和底板之間,通過(guò)控制比例流量閥輸入電壓和磁流變減振器輸入電流,找出了不同駕駛員體重、空氣彈簧壓力、激振臺(tái)激勵(lì)下座椅半主動(dòng)懸架振動(dòng)特性參數(shù)隨磁流變減振器輸入電流及比例流量閥輸入電壓變化的規(guī)律,得出了不同簧載質(zhì)量下使得座椅懸架位移傳遞率及響應(yīng)加速度最小的優(yōu)化參數(shù)。所完成的工作及取得的結(jié)論歸納如下:
　　 1.設(shè)計(jì)了一種新型帶空氣彈簧和磁流變減振器的座椅半主動(dòng)懸架。基于帶附加氣室空氣彈簧系統(tǒng)

3、的非線性動(dòng)力學(xué)理論模型和達(dá)朗貝爾原理建立了座椅半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的理論模型,推導(dǎo)出了其運(yùn)動(dòng)微分方程及等效剛度、等效阻尼、固有頻率及等效阻尼比的理論計(jì)算公式,并借助MATLAB編寫(xiě)程序求解并分析了不同空氣彈簧布置位置、磁流變減振器輸入電流、空氣彈簧壓力、激勵(lì)頻率及比例閥輸入電壓對(duì)座椅懸架的等效剛度、等效阻尼、固有頻率和阻尼比的影響。
　　 2.構(gòu)建了座椅半主動(dòng)懸架振動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究.研制了新型座椅半主動(dòng)懸架樣機(jī),構(gòu)建了

4、其振動(dòng)特性測(cè)試系統(tǒng),通過(guò)控制比例閥的輸入電壓及磁流變減振器的輸入電流調(diào)節(jié)各種工況下座椅懸架系統(tǒng)的等效剛度和等效阻尼。研究了不同簧載質(zhì)量、空氣彈簧壓力和激勵(lì)頻率下座椅懸架振動(dòng)特性隨比例閥輸入電壓和磁流變減振器輸入電流變化的規(guī)律,并得出不同簧載質(zhì)量下使得座椅懸架位移傳遞率及響應(yīng)加速度最小的優(yōu)化參數(shù).
　　 3.利用多體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS建立了新型座椅半主動(dòng)懸架仿真模型,通過(guò)一典型工況分析了其振動(dòng)特性,包括不同激振頻率下比例閥輸入電

5、壓對(duì)座椅懸架位移傳遞率及響應(yīng)加速度均方根值的影響,并對(duì)理論、實(shí)驗(yàn)和仿真三種方式的研究結(jié)果作了比較分析,最后提出了此新型座椅懸架系統(tǒng)的控制策略。
　　 4.通過(guò)理論、實(shí)驗(yàn)及仿真三種方式研究得出:通過(guò)控制比例閥的電壓可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的共振頻率,系統(tǒng)的共振頻率隨著比例閥電壓增大而減小,當(dāng)比例閥電壓由2.2V增大到2.8v時(shí),系統(tǒng)的共振頻率發(fā)生突變,由2Hz降低到1.5Hz。磁流變減振器電流僅在比例閥輸入電壓為OV時(shí)對(duì)位移傳遞率及加速度均方