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毕业设计 汽车减振器的结构分析与性能仿真研究
摘要：
减振器是悬架系统中的重要部件之一，它影响着整车的舒适性、操作稳定性、安全性等重要性能。双筒液压减振器作为减振器中主流产品，改善其设计方法及预测其性能一直是汽车减振器技术发展的主要课题。
传统的设计方法主要是根据经验确定设计参数，然后进行实验修正。这种完全依赖于样机实验的设计开发方法不但周期长、消耗大，而且较难获得最优的减振器特性。为克服上述方法的缺点，并缩短开发周期，利用CAD/CAE技术进行减振器的设计开发己经成为必然的趋势。其基本过程是：基于减振器的结构建立数学模型，并经模拟分析得到其阻尼力特性，将此特性用于汽车系统的动力学和振动分析，以评价汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性、平顺性等性能，在此基础上对减振器的特性和结构进行优化设计。该过程的核心问题是在设计阶段能够准确地预测减振器的特性，也就是建立能够准确反映减振器特性的数学模型，并在此基础上进行CAD设计。
本论文对国内外减振器的研究现状、仿真水平等进行了分析，确定了仿真方案。以汽车双筒式液力减振器为例，分析了各阀的内部结构和受力情况，利用流体力学理论分别建立了其计算分析模型，分析了建模中需要考虑得一些因素，最后建立了液压减振器的集总参数模型。介绍了MATLAB程序语言，并应用MATLAB语言对减振器的计算模型编制了计算程序，通过该程序可以绘制出减振器各种情况下的阻尼特性曲线(包括改变减振器的运动频率和各个阀片参数)，并通过实验验证了模型的正确性。对影响减振器性能的各种结构参数进行了分析讨论，为减振器的设计提供指导。该模型可有效预测减振器的性能，缩短减振器的开发时间，降低开发成本，提高减振器的自主开发能力。此外，本文运用实体建模软件UG建立了减振器的参数化模型库，可以通过和MATLAB的数据交换，很方便的修改参数库中的模型参数，快速生成减振器的工程图，大大缩短减振器的开发时间。
关键词：减振器;悬架系统;汽车动力学;阻尼特性

目 录
文摘
英文文摘
第1章 绪论
1.1汽车减振器的作用
1.2国内外汽车减振器的研究现状
1.3国内外筒式液力减振器的性能仿真水平
1.4本课题的主要内容及意义
第2章 减振器概述
2.1减振器的分类
2.2筒式液力减振器的工作原理
2.3筒式液力减振器的基本结构
2.4减振器的内外特性
第3章 减振器的建模及仿真
3.1模拟计算中的一些假设
3.2在模拟计算中应用到的流体力学知识
3.3建立减振器的物理模型
3.3.1复原阀的计算分析
3.3.2补偿阀的计算分析
3.3.3压缩阀的计算分析
3.3.4流通阀的计算分析
3.4弹簧刚度的计算
3.4.1圆柱螺旋弹簧的刚度计算
3.4.2圆锥螺旋弹簧的刚度计算
3.4.3圆形弹簧阀片的刚度计算
3.5建模过程中需要考虑的问题
3.5.1流量的串并联
3.5.2弹簧的串并联
3.5.3开阀点的计算
3.5.4限位高度的考虑
3.5.5减振器储油缸中气体体积的变化
3.5.6外特性畸变及临界速度的计算
3.6建立减振器模型的计算机仿真程序
3.6.1计算机仿真工具简介
3.6.2计算机仿真程序的结构
3.6.3计算机仿真程序的界面及操作方法
第4章 仿真模拟结果和实验结果对比分析
4.1试验条件及标准
4.2仿真模拟的结果与实验结果对比
4.3减振器的各参数对其性能的影响
4.3.1减振器油液温度的影响
4.3.2活塞杆直径的影响
4.3.3活塞中间小孔直径的影响
4.3.4常通孔参数的影响
4.3.5阀弹簧参数的影响
4.3.6储油腔压强的影响
第5章 汽车减振器的参数化建模
5.1实体建模软件简介
5.2 MATLAB与UG的接口问题
5.2.1 MATLAB与EXCEL的数据交换
5.2.2 EXCEL与UG的数据交换
5.3模型库的建立方法及步骤
5.4模块化的更新方法
第6章 课题展望
参考文献
研究期间发表论文情况
致谢