准零刚度悬架的低频隔振仿真分析
2021-06-16吴波艾星然
噪声与振动控制 2021年3期
吴波,艾星然
(武汉理工大学 机电工程学院,武汉 430070)
悬架的隔振性能对汽车行驶平顺性的影响极为关键。传统线性悬架对于外界高频率振动有很好的隔振效果,但根据经典隔振理论分析可知,线性悬架在受到外界低频激励时,是无法实现有效隔振的。一些高档型汽车可以利用主动悬架、半主动悬架或空气悬架来有效隔振,但对于低档型汽车来说,在针对低频隔振问题时主要通过降低悬架刚度来解决,然而降低悬架刚度会降低汽车操控稳定性,同样会给汽车性能带来不良影响。针对汽车行驶平顺性与操控稳定性这两个互相约束的问题,准零刚度原理在一定程度上可以进行有效平衡。
准零刚度概念最早是1989年由Alabuzhevti等[1]提出的,以准零刚度原理为基础建立的隔振系统具有高静低动(高静刚度,低静位移,低动刚度)的特性,能够减小系统动刚度,进而大幅度降低振动系统低频段的幅值,有效隔离低频振动。CARRELLA等[2-3]提出经典三弹簧式准零刚度隔振机构,在此结构中斜置的两个螺旋弹簧构成负刚度元件具有几何非线性,与垂直放置的螺旋弹簧并联成准零刚度结构,在弹簧压缩至水平是达到准零刚度效果。李吉等[4]设计基于负压空气和橡胶囊的全新低频隔振器,并进行实验和仿真分析。丁鹏垒[5]将滚轮-凸轮结构与麦弗逊悬架相结合构成新型准零刚度悬架,此结构相对其他准零刚度机构所占空间较小,结构简易,适合应用于汽车悬架中。……
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