王文林[1]2001年在《高速列车可调式线性油压减振器的设计理论与应用研究》文中提出本文以可调式线性油压减振器为研究对象，在跟踪油压减振器国际研究前沿的基础之上，对其基础模型、优化设计理论、敏度性与参数设计等进行了一系列从元件到系统、从理论到实践的深入研究。主要涉及以下四个方面的内容： 1、可调式线性油压减振器阻尼系统的设计理论 采用动态数学模型和动态参数补偿的方法对可调式线性油压减振器的阻尼系统进行了广义优化设计建模；运用机械广义优化设计理论和平台对可调式线性油压减振器的阻尼系统进行了多目标、全性能的优化，实现了其技术性能和经济性能的综合优化设计；通过对整个油压减振器进行建模与数值分析，解决了工程上对多级拟合线性油压减振器的阻尼性能进行求解、对其动态特性进行分析的难点。 2、基于敏度分析的可调式线性油压减振器参数设计理论 研究了采用建模与敏度分析的方法，对可调式线性油压减振器有关参数进行计算和设计的理论、途径。涉及两个方面的内容：可调式线性减振器的许用磨损量研究、油温敏度与散热参数设计研究。 3、线性油压减振器与车辆垂向动力学研究 为了向高速列车线性油压减振器的参数优选提供方法，为其安装与维护等问题提供了要求与准则，本文通过建立高速列车垂向动力学仿真与轴箱油压减振器参数优选、运行分析软件系统，从系统的角度对线性油压减振器的运行与车辆垂向动力学品质的关系进行了研究。 4、软件开发与样机研制 以本文的研究成果为基础，运用机械广义优化设计平台和Matlab平台，开发了可调式线性油压减振器的CAD应用软件。使用该软件设计、开发了两种样机油压减振器，并成功完成了样机油压减振器的台架试验和装车耐久试验。
高鑫[2]2008年在《铁路车辆可调式线性油压减振器的优化设计》文中研究说明本课题以可调式线性油压减振器为研究对象,在跟踪油压减振器国际研究前沿的基础之上,对其基础模型、优化设计理论、敏度性与参数设计等进行了一系列从理论到实践的深入研究。主要涉及以下几个方面的内容:首先,介绍了可调式线性油压减振器阻尼系统的设计理论,即采用动态数学模型和动态参数补偿的方法对可调式线性油压减振器的阻尼系统进行了广义优化设计建模;运用机械广义优化设计理论和平台对可调式线性油压减振器的阻尼系统进行了多目标、全性能的优化,实现了其技术性能和经济性能的综合优化设计;通过对整个油压减振器进行建模与数值分析,解决了工程上对多级拟合线性油压减振器的阻尼性能进行求解、对其动态特性进行分析的难点。采用建模与敏度分析的方法,研究了对可调式线性油压减振器有关参数进行计算和设计的理论、途径。主要是油温敏度与散热参数的设计研究。然后,测绘两种线性油压减振器并进行数值分析,为了向高速列车线性油压减振器的参数优选提供方法,为其安装与维护等问题提供要求与准则,本课题通过对提速机车上用的一系垂向减振器、二系横向减振器进行测绘并对数值进行分析,得出结论。最后,运用广义优化设计理论对设计实例油压减振器阻尼系统进行计算,从多个角度进行参数优选,并且在计算中引入动态补偿参数,不仅使设计实例油压减振器获得了较高的设计精度和良好的阻尼性能,还使设计实例油压减振器具有良好的经济性能,实现了其技术性能和经济性能的综合优化设计。
陈入领[3]2003年在《稳健设计进程策略的研究及实践》文中认为本文在系统地回顾稳健设计的发展史和国内外研究现状的基础上、对稳健设计方法学现有的各种模型的特点进行了深入地分析比较。 之后，充分利用容差模型法和田口方法这两种方法的优缺点之间所具有的强烈互补性，提出了基于容差模型法和田口方法的叁阶段稳健设计进程策略，针对工程问题优化模型不同的求解难度，又分成数值计算型稳健设计进程策略和解析计算型稳健设计进程策略，从而实现高效的求解效率和高精度的优化解。 通过减振器测试台锁紧装置的稳健设计和具体实物产品，验证了数值计算型稳健设计进程策略的可行性和高效性，同时也展示了对于微型机构、微型机械系统的设计而言，稳健设计方法具有很好的应用可能性和设计效果。 在综合考虑设计变量和参数变异的情况下，实现了可调式线性油压减振器的稳健设计，这不但验证了解析计算型稳健设计进程策略的可行性和实用性，也充分表明了根据模型具体求解情况的不同，可对解析计算型设计进程进行相应变化。而且其实现可调式线性油压减振器性能和成本间最佳平衡的分析思想和所得相关结论，对一般减振器的设计、制造和使用同样具有借鉴意义。
王文林, 冯培恩, 潘双夏[4]2003年在《油压减振器计算机辅助优化设计系统的研制》文中进行了进一步梳理为了优化可调式线性油压减振器的性能 ,在自行研制的广义优化设计支持平台上对其线性阻尼系统进行广义优化建模与设计 ,并基于MATLAB开发了动态仿真软件包 ,对该广义优化设计结果进行分析与评价 样机开发与试验研究结果表明 :文中建立的广义优化设计数学模型和动态仿真模型是准确的 ,研制的计算机辅助优化设计系统高效、实用
王文林, 邱清盈, 冯培恩[5]2001年在《可调式线性油压减振器的计算机辅助设计研究》文中研究说明在自行研制的广义优化设计支持平台上对可调式线性油压减振器的阻尼系统进行了广义优化建模与设计,运用基于Matlab的动态仿真软件对广义优化设计结果进行了分析与评价。样机开发与试验研究结果表明:本文所建立的广义优化设计数学模型和动态仿真模型是正确的,所采用的计算机辅助技术具有先进性、高效性和工程实用性。
杨礼康[6]2003年在《基于磁流变技术的车辆半主动悬挂系统理论与试验研究》文中指出车辆在人们日常生活中的地位和对国民经济发展所起的作用越来越突出，当前国际汽车工业的发展形势，以及国内铁路提速的现实，都说明进一步提高车辆舒适性和安全性势在必行。 本文结合“基于复合结构的半主动减振关键技术研究”国家自然基金项目(50275132)和“开发研制准高速列车油压减振器”横向项目的研究，在综合分析国内外车辆悬挂系统的发展、现状及其存在问题的基础上，重点针对基于磁流变技术的车辆半主动悬挂系统，从悬挂系统的减振器性能到车辆系统的运行品质进行理论和试验研究。具体内容如下： (1) 考虑被动悬挂系统仍是现有普通车辆的主要悬挂方式，结合国内列车提速的大背景，研究了准高速列车一系垂向油压减振器的主参数优化方法。为克服单个部件优化以及单纯将油压减振器阻尼系统作为定值的优化方法的缺陷，本文提出以整车平稳性为目标，将阻尼可调油压减振器阻尼特性进行等效线性化后，在整车系统中优化主参数。分析结果表明，采用部件优化方法所得值在整车系统中并非最优，验证了该方法的有效性和实用性。 (2) 针对被动悬挂系统的高可靠性和半主动悬挂系统的可控性，提出一种复合结构半主动悬挂系统，该悬挂系统中的磁流变减振器在控制系统断电后，可以自动切换成阻尼可调的被动悬挂系统，以避免车辆高速行驶时悬挂系统功能完全崩溃，起到一定的安全保护作用。 进而分析在设计阶段对复合结构半主动悬挂系统中磁流变减振器数学模型简化所产生的误差，并提出具体的误差消除方法，在此基础上建立优化模型，并以实例说明简化误差不可忽略以及本文所提出的误差消除方法的实用性。 (3) 在对随机过程功率谱寸域再现仿真方法进行研究的基础上，综合考虑道路激励以及车辆系统参数的不确定性，进一步研究实现车辆舒适性和安全性的鲁棒控制策略，并结合阻尼无级变化半主动悬挂的阻尼调节方式，提出基于H∞控制的状态判断归一法和加速度滤波法策略。比较分析得出，这两种方法优于已有的参考模型法。 (4) 基于磁流变技术的车辆半主动悬挂系统试验研究，不仅需要识别分析关键部件——磁流变减振器的可控性能及动态特性，而且需分析说明其对整体车辆系统的减振控制效果。针对此要求提出将拟动力试验技术用于半主动悬挂系统综合性能试验的具体思路和方法。针对此方法，在总结现有一准高速列车用悬挂系统性能、并考虑部分路面车辆悬挂系统性能范围的基础上，兼顾垂向和横向悬挂系统研制出试验系统样机系统，并以实测数据验证试验系统的功能及其精确性和可靠性。 (5)在从控制应用的角度，综合分析磁流变减振器动态模型滞环特性的基础上，提出一种较简洁且适宜于控制应用的S型滞环模型，并通过实际试验数据对所提模型的参数进行识别及分析，进而不仅以试验数据验证了所提出模型的动态滞环特性与实际测试值的一致性，而且以试验验证了用于控制器的有效性。 (6)应用S型滞环模型，对基于状态判断归一法、加速度法和参考模型法的H。控制策略进行了试验验证和对比分析，结果表明状态归一法应用于车辆半主动悬挂系统效果佳，能耗低。关键词:被动悬挂系统，变阻尼油压减振器，优化设计，半主动悬挂系统，复合结构，磁流变减振器，状态判断归一法，Hoo控制拟动力试验，S型滞环模型
徐高新[7]2010年在《高速列车油压减振器的参数化建模研究》文中进行了进一步梳理油压减振器是铁道车辆悬挂系统中的重要阻尼部件,其阻尼特性对列车运行的平稳性和稳定性起着非常重要的作用。随着列车运行的高速化,列车系统对油压减振器服役参数的敏度性显着提高,另一方面列车悬挂系统参数的优选设计和油压减振器本身参数的优化设计正在向一体化设计发展,因此建立高速列车油压减振器的参数化模型具有重要的现实意义。提出了一种比Maxwell模型更具有高速适应性的抗蛇行油压减振器模型,并将此概念应用于SS9电力机车抗蛇行油压减振器的参数化建模。该模型针对高速工况下抗蛇行油压减振器的运行特点,充分考虑了串联刚度、安装间隙和油压粘性阻尼因子的影响,其中串联刚度包括油液刚度、安装橡胶元件刚度以及安装座的刚度。在建模过程中,还嵌入了受温度、压力、混入空气体积百分比影响的油液动态特性模型。运用MATLAB软件进行了减振器阻尼特性动态仿真,分析了工作油温、橡胶元件刚度、混入空气体积百分比以及安装间隙对减振器阻尼性能的影响。最后基于台架试验验证了所建抗蛇行油压减振器参数化模型的准确性和鲁棒性。针对高速电磁阀式和反比例溢流阀式半主动油压减振器以及所提出的基于比例节流阀式的半主动油压减振器,进行了其可变阻尼特性的参数化概念设计建模。通过该概念设计可以根据所欲匹配的车型对该半主动减振器本体进行初步选型和设计,为后续进行控制系统设计和减振器的详细设计打下基础。
李俊琦[8]2012年在《油压减振器的工作特性分析与研究》文中研究指明机车车辆的车轮是钢对钢地接触到钢轨面,如果轨道出现不平顺或者车轮表面不规则,那么都将通过车轮传到悬挂部件上,引起车体在运行过程中的高频或低频振动。若这种振动不经过减振器衰减,那么将会严重降低车体本身的结构强度、使用寿命以及其运行品质,这都会不利于车辆的安全性、经济性以及舒适性。我国机车与客车上使用油压减振器已经有40多年的历史,前30年基本全部使用国产减振器。但近十年,随着我国铁路运输速度的全面提高,在提速与准高速列车、客车的转向架上都基本采用了进口减振器。主要是由于国产油压减振器在运行过程中暴露出漏油、噪音大甚至失效等质量问题,不能满足高速机车车辆的舒适性、安全性以及运行平稳等要求。目前,我国减振器的设计水平仍然停留在使用进口试验台进行性能测试,但是这对减振器的尺寸具有一定的要求。本课题探索性地采用有限元仿真方法对减振器的内部流场进行分析计算,将有利于加速我国减振器的国产化进程。本论文以一系垂向油压减振器为研究对象,深入研究减振器的结构及工作原理,综合运用力学与流体理论,确定了各阻尼调节阀工作状态下的减振器活塞振动速度。在Pro/E中建立了减振器内流场几何模型,利用ANSYS ICEM和STAR-CD联合划分了有限元网格,最后在ANSYS CFX中对其内流场进行了叁位流场仿真计算。对油压减振器进行内流场的仿真分析,可以深入了解其工作原理,仿真结果与实验结果相吻合,说明可以为减振器的结构优化及性能分析提供一种有效的方法,有利于加快机车车辆液压减振器的国产化进程。
蒙磊[9]2010年在《机车车辆液压减振器流场分析》文中指出机车车辆减振器是机车车辆行走部件的关键部件,可以吸收和缓和道路不平顺引起的振动和冲击,其性能的好坏直接影响列车的平稳性,舒适性,车辆部件的使用寿命及行车安全。随着高速机车车辆的发展与运行,研制在结构和性能上完全满足高速机车车辆要求的液压减振器已迫在眉睫。由于我国减振器的应用研究不足,试验设备落后,开发周期长,国内生产的机车减振器在工作性能上与国外的机车减振器相差较大,以致新造提速机车车辆的液压减振器全部依赖进口。然而,国外进口液压减振器价格比较高,维修费用昂贵,国产减振器如能满足高速列车需求则可以大大降低机车车辆装备成本。为探索先进的减振器设计方法及性能预测方法,本课题探讨性地应用计算流体力学的计算机仿真技术对减振器各阻尼阀及整体流道内部流场进行了叁维模拟及流场特性分析。本课题主要的研究内容有:1.根据挤压油膜液压阻尼理论建立了阻尼阀流量平衡方程与力学平衡方程,并通过MATLAB软件确定了各阻尼阀工作状态下的活塞振动速度及阀芯的开启高度。2.根据SS_9减振器的具体结构和几何参数,利用Pro/E建立了减振器整体及各阻尼阀的几何流道分析模型,运用ANSYS ICEM软件划分几何模型的网格,并设定动网格运动属性及计算仿真的边界条件。3.应用CFX流场分析软件对减振器各阻尼阀模型及整体模型的内部流场进行了叁维模拟及流场特性分析。4.提取的CFD仿真数据绘制阻尼阀关键部位的压力分布曲线,减振器速度—阻尼力曲线和示功图,分析阻尼阀孔径,孔长度,弹簧预压缩量及弹簧刚度对阻尼力的影响。液压减振器的内部流场分析可以深入了解其工作机理,对减振器的设计及性能预测大有益处。同时仿真结果与测试标准吻合,也说明CFD仿真方法是机车车辆减振器优化设计的有效工具。
张新宇[10]2007年在《电液比例油压减振器试验台电气控制系统研制》文中研究说明随着我国铁路事业的发展，在今后的一段时间内，我国将进入高速铁路发展时期。而列车的高速运行对机车车辆的走行机构提出很高的要求，油压减振器作为走行结构的重要组成部件之一，其性能优劣将直接影响到机车车辆运行的稳定性和安全性，因此在机车车辆运行过程中，必须确保减振器性能的可靠性和稳定性。因此为了便于减振器性能的测试和减振器的研究与开发，减振器性能测试试验台的设计就显得由为重要。本文就是根据国内外减振器试验台的相关研究成果以及电气控制理论，为电液比例高速列车油压减振器试验台设计了与之相配套的电气控制系统。该系统的设计完成大大提高了该减振器试验台的自动化水平和测试精度。本文的主要内容包括：介绍了减振器试验台以及电液比例控制技术的发展和应用情况；对本文涉及的高速减振器试验台的液压系统和计算机测控系统作了简要介绍；主要完成了试验台电气控制系统的方案分析，电气控制系统中的电气控制柜、系统控制柜以及控制显示系统的的设计工作；同时对电气控制系统的重要控制元件电液比例控制放大器的组成、工作原理、主要控制电路进行了介绍和分析；最后通过系统仿真及对试验台在不同控制状态下的实验研究验证了电气控制系统设计的可行性。控制系统的设计完成，大大提高了试验台的运行性能，同时为试验台电气控制系统的进一步发展提供了参考。
参考文献：
[1]. 高速列车可调式线性油压减振器的设计理论与应用研究[D]. 王文林. 浙江大学. 2001
[2]. 铁路车辆可调式线性油压减振器的优化设计[D]. 高鑫. 大连交通大学. 2008
[3]. 稳健设计进程策略的研究及实践[D]. 陈入领. 浙江大学. 2003
[4]. 油压减振器计算机辅助优化设计系统的研制[J]. 王文林, 冯培恩, 潘双夏. 计算机辅助设计与图形学学报. 2003
[5]. 可调式线性油压减振器的计算机辅助设计研究[C]. 王文林, 邱清盈, 冯培恩. 面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集. 2001
[6]. 基于磁流变技术的车辆半主动悬挂系统理论与试验研究[D]. 杨礼康. 浙江大学. 2003
[7]. 高速列车油压减振器的参数化建模研究[D]. 徐高新. 南昌大学. 2010
[8]. 油压减振器的工作特性分析与研究[D]. 李俊琦. 西南交通大学. 2012
[9]. 机车车辆液压减振器流场分析[D]. 蒙磊. 华南理工大学. 2010
[10]. 电液比例油压减振器试验台电气控制系统研制[D]. 张新宇. 西南交通大学. 2007
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