摩托车后减震器动态特性数学建模及仿真分析

摘要

减震器是保证车辆行驶平顺性、安全性和舒适性的重要部件。减震器动态特性仿真技术是推动减震器技术发展的重要手段，也是车辆动力学特性仿真分析技术的重要内容。随着计算机技术的发展，通过建立基于减震器结构参数的数学模型，采用计算机模拟仿真，可以分析各结构参数对减震器性能的影响，对减震器结构的改进具有指导意义。
　　本文针对课题的研究背景，对减震器动态特性数学模型的国内外研究现状进行了介绍，并对本文的研究意义和内容进行了说明。研究对象选用某125型摩托车后减震器，介绍了减震器的内部结构和工作原理。通过流体动力学理论的分析，推导出可描述复原行程与压缩行程的各阀系关系的数学公式，从而建立了减震器的动态特性的数学模型。利用Von Kármán控制方程求解了单个阀片的刚度变形，采用摄动法求出多个节流阀片的大挠度变形解析式，进而推广到一般情况。
　　减震器内部流场是非常复杂的。以ANSYS Workbench多物理场协同仿真平台为工具，分别对其内部复原阀系和压缩阀系附近的流场进行仿真。通过仿真分析得到了油液在各阀系的位移云图和流线图，并揭示了内部流场的变化规律。通过使用MATLAB Simulink软件建立了减震器的动态特性仿真模型，比较分析了试验结果和仿真结果之间的差异，得出两者具有较好的吻合性，证明了模型的正确性。最后分析了减震器结构参数与非结构参数对阻尼力的影响，为减震器的设计提供了有价值的参考。

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第1章 绪 论

1. 1 课题来源

1. 2 减震器动态特性仿真技术的发展

1. 3 本文研究意义及内容

第2章 减震器动态特性分析及建模

2. 1 摩托车后减震器结构及工作原理

2. 2 摩托车减震器的液压阻尼特性

2. 3 减震器建模假设条件

2. 4 减震器动态特性数学模型的建立

2. 5 本章小结

第3章 摩托车后减震器环形阀片挠度变形分析

3. 1 减震器环形阀片小挠度变形计算

3. 2 减震器环形阀片大挠度变形分析

3. 3 大挠度与小挠度理论挠度值对比

3. 4 有限元进行数值分析及曲线拟合

3. 5 本章小结

第4章 减震器阻尼阀CFD仿真分析

4. 1 计算流体动力学数值方法

4. 2 阻尼阀流场网格模型

4.3 CFD仿真分析

4. 4 本章小结

第5章 减震器动态特性仿真及结果分析

5. 1 仿真系统模型

5. 2 减震器动态特性试验台

5. 3 减震器动态特性仿真与试验结果对比分析

5. 4 影响动态特性的因素

5. 5 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢