考虑气液混合流体时变特性的阀片式液压互联悬架建模

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2021.02.018

摘要/Abstract

摘要：

针对液压互联悬架中气液混合流体对悬架系统特性的影响，推导了气液混合流体物理性质的时变特性模型，提出一种非线性形变修正函数，用以修正所建立的阻尼阀阀片变形等效模型，从而建立了一种考虑气液混合流体时变特性的阀片式单缸液压互联悬架非线性动力学模型，并通过台架试验加以验证。仿真结果表明：气液混合流体时变特性会导致液压互联悬架系统阻尼特性曲线出现明显的“迟滞”现象，并降低阻尼力的峰值，与试验结果对比显示，所提出的建模方法能准确描述“迟滞”现象，且与台架试验结果基本吻合。

关键词: 液压互联悬架, 气液混合流体, 阻尼阀, 迟滞, 台架试验

Abstract:

In view of the effects of gas?liquid emulsion in hydraulically interconnected suspension （HIS） system， a time?varying characteristics model for the physical properties of gas?liquid emulsion is derived， a nonlinear deformation correction function is proposed for correcting the equivalent shim deformation model built for damping valve and hence a nonlinear dynamics model of valve?type single ?cylinder HIS system considering the time?varying characteristics of gas?liquid emulsion is established and then verified by bench test. The results of simulation show that the time?varying characteristics of gas?liquid emulsion may lead to the appearance of the “hysteresis” phenomenon on the characteristic curve of HIS system with reduced damping force peak. The comparison with test results demonstrates that the modeling method proposed can accurately describe the “hysteresis” phenomenon with a result basically agreeing with test one.

Key words: hydraulically interconnected suspension, gas?liquid emulsion, damping valve, hysteresis, bench test

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图/表 11

图 1

图 2

图 3

图 4

图 5

表1

阀片等效形变修正函数待定系数辨识"

阻尼阀片	$B ? 1$	$B ? 2$	$B ? 3$	$B ? 4$
压缩阀片	12.74	-253.7	0.037	165.9
拉伸阀片	21.56	-1 046	0.084	-17.49

表1

图 6

表2

图 7

图 8

图 9

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参数	数值	参数	数值
气体多变指数γ	0.4	油液气体体积分数?₀	0.06
油液密度ρ_h	850 kg/m³	油液体积弹性模量β_h	1.7×10⁹ Pa
静态工作压力p₀	0.5×10⁶Pa	蓄能器预充压力p_p	0.5×10⁶ Pa
蓄能器预充体积V_p	1 L	泄漏压差系数k_q	4×10^-12
压缩阀片限位L_c	0.2 mm	拉伸阀片限位L_r	0.3 mm
阻尼阀口流量系数C_v	0.6	活塞静摩擦力F_c	40 N
活塞库伦摩擦力F_v	20 N	摩擦Stribeck系数k_f	60
摩擦迟滞速度v_h	0.06 m/s	油缸内直径	32 mm
活塞杆直径	14 mm

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