考虑气液混合流体时变特性的阀片式液压互联悬架建模*
2021-03-09谭博欢张邦基郭春杰
汽车工程 2021年2期
谭博欢,林 祥,张邦基,郭春杰,张 农,3
(1. 湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙 410082;2. 博戈橡胶塑料(株洲)有限公司,株洲 412000;3. 合肥工业大学汽车与交通工程学院,合肥 230009)
前言
液压互联悬架是一种通过液压油传递压力、以惰性气体作为弹性介质、利用阻尼阀对油液的节流作用提供阻尼力的新型油气悬架[1]。它能够独立控制车轮相对车身特定的运动模态,因此能实现车辆的平顺性与操纵稳定性更好折衷[2-3]。
针对液压互联悬架系统,国内外学者及工程人员在动力学建模与分析领域开展了相关的研究[4-7],如周敏等[6]根据气体状态方程,建立液压系统单元数学模型;Ding 等[7]根据液压互联悬架系统的机械液压耦合边界条件,建立机械液压耦合系统动力学方程。但这些研究中为简化模型并提高计算效率,通常都做了一些假设,如将液压油视为不可压缩或具有固定流体特性的理想液体,将悬架系统阻尼阀简化为固定开口的节流孔等。
但在实际的工作过程中,液压互联悬架系统中的油液不可避免地会渗入气体,从而形成气液混合流体。随着液压缸中流体的压力不断变化,混合流体中的原始气体会不断被压缩/舒张,使流体的密度、体积弹性模量等物理性质具有时变特性[8-10],忽略混合流体物理性质的时变特性会对模型的准确度造成影响。
有别于传统减振器,液压互联悬架通常采用外置于液压缸的阀片式阻尼阀。阀片式阻尼阀通过叠加不同厚度与形状的阀片,改变预载荷等措施调节阀的节流特性,获得理想的阻尼特性[11]。……
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