第30卷
第11期
文章编号：10069348(2013)11023305
计算机仿真
2013年11月
摩托车液压减震器阻尼特性仿真与性能分析
单春贤'，刘西文'，刘爱红
（1.江苏大学能源与动力工程学院，江苏镇江2120132.江苏明星减霞器有限公司，江苏泰州225300）
摘要：为优化摩托车后减震器建模，在阀系流体流动模型中加人了基于弹性力学理论的环形阀片弹性变形模型，给出了阀片开度随压力变化的公式。由于系统存在非线性，对稳定性影响较大，为此提出增加了阀系的摩擦力模型和储油腔气体压力模型，并建立了摩托车后减震器阻尼特性模型。采用MATLAB建模，并对阻尼特性进行伤真，结果与某125型摩托车后减震器实测结果符合较好。利用改进模型分析阀系参数对阻尼力的影响规律，为摩托车后减震器的性能优化和结构改进提供参考依据。
关键词：摩托车；减震器；数学模型；弹性变形
中图分类号：TP391.9
文献标识码：B
DampingForceCharacteristics SimulationandPerformance
Analysisof MotorcycleShockAbsorber SHAN Chun-xian',LIU Xi-wen',LIU Ai-hong
(1. Energy and Power Engineering College, Jiangsu University, Zhenjiang Jiangsu 212013, China;
2. Jiangsu Bright Star Shock Absorber Co. , Lid. , Taizhou Jiangsu 225300, China)
ABSTRACT:The annular laminar valve pin elastic deformation model, based on the theory of elasticity mechanics, has been added in the model of hydrodynamics flow model to optimize the motorcycle's rear shock absorber simulation model. Due to the nonlinearity which has great effect on the stability of system, a friction model and an air force mod-el were embedded in the motoreycle's rear shock absorber damping force characteristic model. The simulation was undertaken in MATLAB environment and agreeds well with the experimental data from a certain 125type motorcycle s rear shock absorber. The influence of the valve system parameters on damping force was analyzed through the im-proved model, which provides some theoretical basis for the motoreycle shock absorber performance optimization and structure improvement.
KEYWORDS: Motorcycle; Shock absorber; Mathematical model; Elastic deformation
引言 1
减震器是车辆悬架和车轮连接的柔性环节，起到缓冲隔振的作用，其性能直接影响摩托车的乘坐舒适性和操纵稳定性。示功特性和速度特性是减震器的两个重要性能参数。目前，对减震器的研究主要集中在汽车减震器方面，研究者建立了各自的线性与非线性模型，而由于摩托车减震器的特殊性和复杂性，对其研究相对较少。同时，传统设计方法主要根据经验确定设计参数，然后进行试验修正，需要反复调整，并经多次研制与试验，这种设计方法不但周期长、成本高，而且较难获得最优的减震器特性。因此，从20世纪70 年代开始，国外学者就开展了双筒液压减震器工作特性的建
基金项目：国家质检总局科研项目（2012IK090）收稿日期：201301-15修回日期：2013-0226
万方数据
模分析与研究(1-8)。
目前，国内对一般双筒液压减震器的建模过程中应用了流体力学缝隙流动、管嘴流动、薄壁小孔节流理论[9-1]。但大多仅考虑了复原阀、压缩阀的工况，面忽略了流通阀及补偿阀的影响；同时对于阀系采用“阻尼孔+弹性阀片"方法建立减震器数学模型的文献却很少。因此本文在运用流体力学理论对摩托车后液压阻尼减震器内部工作机理分析的基础上，提出基于内部阀片的弹性弯曲变形的新的减震器模型，分析油液流过各个阀系压力变化，提出减震器阀片开度随压力变化的计算公式和各腔压力的计算公式。利用MAT-LAB/Simulink模拟了实际的减震器阻尼特性曲线，并与实测的阻尼特性曲线进行了对比分析。同时，利用模型分析了阀系中参数对减震器性能的影响，为减震器性能的改进提供了参考依据。
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