高鹏堂

武威职业学院，甘肃 武威 733000

空气悬架是一种主动悬架，具有振动频率低、刚度变化大、抗冲击性能好等特点。空气悬架系统的核心部件由一个气动弹簧组成，其中应用最为广泛的是带附加气室空气弹簧系统中更大的气室容积配合智能控制策略，可以让空气弹簧具有更宽的刚度变化范围，能发挥出更加优越的性能。文章在带附加气室空气悬架的基础上，以改善空气弹簧的动刚度为主要目标，对空气弹簧结构展开有限元仿真分析，通过分析不同结构参数对系统性能的影响，为实现改进空气弹簧系统的性能提供必要的理论和技术支持。

1 仿真模型建立

利用ABAQUS 软件实现某带附加气室的膜式空气弹簧有限元模型建立。首先，在单元选择上，采用与ABAQUS 单元S4R 相对应的四节点壳单元对橡胶气囊进行建模，采用四个节点（F3D4）对气囊壁面进行模拟，理想状态下的压缩气体与固体发生耦合现象，故采用固体性质的静态流体单元[1-2]。

其次，网格划分。气囊材料在受载时其形变和位移呈非线性，因此应对气囊材料进行详细的网格划分，在气囊与刚性体接触的部分同样作出类似划分，而上、下盖板的刚体部分可以做简要处理[3]。

最后，边界和接触条件设置。上、下盖板预先预设定为壳单元，通过Constraints 的刚体约束（Rigid）设置为刚体。对于上、下盖板与气囊材料的贴合接触部位，则采用绑定约束（Tie）对接触部位的点进行约束，气囊是主要的封闭曲面，表面的法线方向必须指向气腔内部[4]。……