阻尼力计算

阻尼力计算
阻尼力计算

减震器工作原理详解

汽车悬架知识专题:减震器工作原理详解 悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动,为改善汽车行驶平顺性,悬架中与弹性元件并联安装减振器,为衰减振动,汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器,其工作原理是当车架(或车身)和车桥间受振动出现相对运动时,减振器内的活塞上下移动,减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力,使汽车振动能量转化为油液热能,再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时,阻尼力随车架与车桥(或车轮)之间的相对运动速度增减,并与油液粘度有关。 减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务,阻尼力过大,将使悬架弹性变坏,甚至使减振器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。 (1) 在压缩行程(车桥和车架相互靠近),减振器阻尼力较小,以便充分发挥弹性元件的弹性作用,缓和冲击。这时,弹性元件起主要作用。 (2) 在悬架伸张行程中(车桥和车架相互远离),减振器阻尼力应大,迅速减振。 (3) 当车桥(或车轮)与车桥间的相对速度过大时,要求减振器能自动加大液流量,使阻尼力始终保持在一定限度之内,以避免承受过大的冲击载荷。 在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器,且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器,还有采用新式减振器,它包括充气式减振器和阻力可调式减振器。

1. 活塞杆; 2. 工作缸筒; 3. 活塞; 4. 伸张 阀;5. 储油缸筒; 6. 压缩阀;7. 补偿阀; 8. 流通阀;9. 导向座;10. 防尘罩;11. 油 封 双向作用筒式减振器示意图 双向作用筒式减振器工作原理说明。在压缩行程时,指汽车车轮移近车身,减振器受压缩,此时减振器内活塞3向下移动。活塞下腔室的容积减少,油压升高,油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室(上腔)。上腔被活塞杆1占去了一部分空间,因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积,一部分油液于是就推开压缩阀6,流回贮油缸5。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振器在伸张行程时,车轮相当于远离车身,减振器受拉伸。这时减振器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高,流通阀8关闭,上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。由于活塞杆的存在,自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积,主使下腔产生一真空度,这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。由于这些阀的节流作用对悬架

减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比的匹配(精)

第22卷第6期2000年12月 武汉汽车工业大学学报 JOURNA L OF W UH AN AUT OM OTI VE PO LY TECH NIC UNI VERSITY V ol.22N o.6 Dec.2000 文章编号:10072144X(20000620022204 汽车减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比的匹配 韦勇1,阳杰2,容一鸣2 (1.柳州五菱汽车有限责任公司技术中心,广西柳州545007;2.武汉汽车工业大学机电工程学院,湖北武汉430070 摘要:阐述了双轴汽车减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比匹配设计的原则,论述了悬架减振器 外特性的匹配设计要求和设计方法,并对某实际车型进行了减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比匹 配分析及改进设计。通过道路试验验证了改进设计的结果是可行的。 关键词:减振器;汽车悬架;阻尼比匹配 中图法分类号:U463.33文献标识码:A 汽车悬架动力学表明,地面对悬架系统的激振力等于悬架质量的惯性力和非悬架质量的惯性力之和。车轮动载(激振力又决定了车轮的接地性能,它是汽车行驶安全性的重要尺度。显然,在悬架系统中配置恰当的减振器,才能有效地抑制车身振动,保证良好的平顺性及安全性。

1阻尼匹配的原则 根据振动理论和工程经验,悬架阻尼的匹配关系由式(1确定: ξ=C 2Km =0.2~0.45(1式中,ξ为悬架系统阻尼比;C为悬架减振器的等效阻尼系数 (NsΠm;K为悬架刚度(NΠm; m为悬架质量(kg。当减振器不是垂直安装时,要考虑安装角的影响。 悬架中的弹性元件在支承车身质量的同时,还可缓和路面产生的振动,而减振器起抑制振动的作用。缓冲和抑振是矛盾着的两个方面,它们是在保证车辆和乘员安全的正常运行条件下统一起来的,这就是悬架阻尼必须匹配设计的依据。ξ值较大时,能迅速减振,但不适当地增大ξ值会传递较大的路面冲击,甚至使车轮不能迅速向地面回弹而失去附着力和对激励的缓冲能力;ξ值较小时,振动持续时间变长,又不利于改善舒适性。 一般说来,压缩行程时的悬架阻尼比要小于复原行程,因为在压缩行程,应尽量减小减振器对地面冲击的传递能力,以便充分利用弹性元件的缓冲作用,如果不适当地选择了高系数值,就相当于过分增大了悬架刚度,使车辆的平顺性变坏。在确定了ξ值之后,可由式(1确定减振器的阻尼系数。因此,确定ξ值是减振器设计的原始技术条件。 收稿日期:2000209218. 作者简介:韦勇(19672,男,广西柳州人,柳州五菱汽车有限责任公司工程师. 2悬架减振器非线性外特性的规律化和量化问题 众所周知,被动悬架可行性设计区理论规定了悬架弹性元件和阻尼元件的线性制约关系或匹配关系[1]。在解决悬架阻尼系数的匹配问题时,必须解

基于应变能的各振型阻尼比的计算方法

基于应变能的各振型阻尼比的计算方法 当结构中使用不同的材料或者设置了阻尼器时,各单元的阻尼特性可能会不一样,并且阻尼矩阵为非古典阻尼矩阵,不能按常规方法分离各模态。而这时在时程分析中要使用振型叠加法,需要使用基于应变能的阻尼比计算方法。 具有粘性阻尼特性的单自由度振动体系的阻尼比,可以定义为谐振动(harmonic motion)中的消散能(dissipated energy)和结构中储藏的应变能(strain energy)的比值。 4D S E E ξπ= 在此 E D : 消散能 E S : 应变能 在多自由度体系中,计算某单元的消散能和应变能时使用两个假定。 首先假定结构的变形与振型形状成比例。第i 个振型的单元节点的位移和速度向量如下。 () (),,,,sin cos i n i n i i i n i i n i i t t ωθωωθ=+=+u φu φ 在此, ,i n u : 第i 振型中第n 个单元的位移 ,i n u : 第i 振型中第n 个单元的速度 ?i ,n : 第n 个单元的相应自由度的第i 振型形状 ωi : 第i 振型的固有圆频率 θi : 第i 振型的位相角(phase angle) 其次,假定单元的阻尼与单元的刚度成比例。 2n n n i h ω= C K 在此, C n : 第n 个单元的阻尼矩阵 K n : 第n 个单元的刚度矩阵 h n : 第n 个单元的阻尼比 基于上述假定,单元的消散能和应变能的计算如下: ()(),,,,,,,,,211,22T T D i n n i n n i n n i n T T S i n n i n i n n i n E i n h E i n ππ====u C u φK φu K u φK φ 在此, E D (i , n ) : 第i 振型的第n 个单元的消散能 E S (i , n ) : 第i 振型的第n 个单元的应变能 全体结构的第i 振型的阻尼比可以使用所有单元的第i 振型的能量的和来计算。

液压阻尼减震器的工作原理

液压阻尼减震器的工作原理 Tag:减震器,隔震器,减震,隔震,钢 液压式减震器是目前摩托车使用最为普遍的减震器,现简要介绍其工作原理。 1、液压阻尼式后减震器 液压式减震器的结构同吸入式泵基本相似,不同之处只是液压减震器的钢体上端是封闭的,而阀门上留有小孔。当后轮遇到凸起的路面受到冲击时,缸筒向上移动,活塞在内缸筒里相对往下移动。此时,活塞阀门被冲开向上,内缸筒腔内活塞下侧的油不受任何阻力地流向活塞上侧。同时,这一部分油也通过底部阀门上的小孔流入内、外缸筒之间的油腔内。这样就有效地衰减了凹凸路面对车辆的冲击负荷。而当车轮越过凸起地面往下落时,缸筒也会跟着往下运动,活塞就会相对于缸筒向上移动。当活塞向上移动时,油冲开底部的阀门流向内缸筒,同时内缸筒活塞上侧的油经活塞阀门上的小孔流向下侧。此时当油液流过小孔过程中,会受到很大的阻力,这样就产生了较好的阻尼作用,起到了减震的目的。 2、伸缩管式前*液力减震器 伸缩式前*同前轮和车架是连在一起的,它既起到一部分骨架支撑作用,又起到减震器的作用。随着柄管和套管之间的相互伸缩,前*内的油经设置在隔壁的小孔流动。当柄管压缩时,随着柄管的移动,B室里的油受压后经柄管上的小孔流向C室。同时经自由阀流向A室。油液流动时,受到的阻力衰减了压缩力。当压缩行程快到极限时,柄管末端的锥形油封片就会插上,从而封闭了B室内油的通路。此时,B室油压激剧上升,使其处于被封闭的状态,这样就限制了柄管的行程,有效地防止前*上的可动零件之间的瞬间机械碰撞。 在柄管伸张(即反弹)时,A室内的油经设在前*活塞上部(*近活塞环附近)的小孔流向C室。此时,油液流动所受到的阻力衰减了伸张力。当伸张行程快到极限时,反弹弹簧的伸长吸收了振动能量,而且在这一过程中,油经前*活塞下部的小孔补充到B室,为下一次的工作做好了准备。 三、减震力调节器及防点头装置 1、减震力调节器 根据道路状况和摩托车上负荷的大小,需要对摩托车乘坐的缓冲程度进行调节。减震力调节器主要有凸轮式、螺旋式及气压式和油压式,最常见的是凸轮式。 凸轮式调节器在减震器本体上焊接制动器处装一个波纹阶梯的圆筒凸轮,转动凸轮进行调节。这种结构最简单,且价格低,因而被广泛采用。不过,也有通过拨动手柄来改变凸轮位置进行调节的。 2、防点头装置 防点头(即防俯冲)装置的作用是根据制动力的大小自动减轻制动时俯冲的影响,以及获得舒适的制动感。该机构装在前*下部。前轮受到冲击及轻微制动时,前*管内的油沿着中细箭头的方向流动。紧急制动时,利用制动钳的动作制动钳的销(即活塞)介入,从而堵住减震器油的通路,油从活塞上的油路通过孔阀回到内油管,孔阀的通道比减震器受冲击动作时的油路小,油的流动受到限制,防俯冲装置使减震器受到压缩时的阻尼增大,俯冲得到有效控制。这时,由于制动力的作用,前面的负荷增加,由于制动钳的作用,俯冲力就和阀的挤压力相平衡,即使在动作中受到路面的冲击,由于正常的油路还通着,也可起到一定的缓冲作用。

车辆最佳匹配减振器阻尼_图文(精)

第8卷第3期 2008年6月 交通运输工程学JournalOfTrafficandTransportatio报 一 ● ● n Lngmeerlng V01.8 Jun.NO.3 2008 文章编号:1671—1637I2008)03—0015—05 0 车辆悬架最佳阻尼匹配减振器设计 周长城1’2,孟婕 (1.山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049; 2.北京理工大学机械与车辆工程学院,北京 100081)

摘 要:为了使设计减振器对车辆具有最佳减振效果,利用悬架最佳阻尼比,对减振器最佳阻尼系 数进行了研究,建立了减振器最佳速度特性数学模型,提出了减振器阀系参数设计优化方法,对设计减振器进行了特性试验和整车振动试验,并与原车载减振器性能进行了对比。计算结果表明:减振器特性试验值与最佳阻尼匹配要求值的最大偏差为9%,而且,在低频范围内,设计减振器的整车振动传递函数幅值明显低于原车载减振器的幅值,有效遏制了簧下质量在13Hz附近的共振,因此,减振器速度特性模型和阀系参数优化设计方法是正确的。关键词:汽车工程;减振器;最佳阻尼;速度特性;设计模型;优化方法中图分类号:U463.335.1 文献标识码:A Designofshockabsorbermatchingtooptimal dampingofvehiclesuspension ZhouChang—chen91”.MengJiel (1.SchoolofTrafficandVehicleEngineering,ShandongUniversityofTechnology,Zibo255049,Shandong,China;2.Schoolof MachineandVehicleEngineering,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China) Abstract:Inorderto

几种阻尼比识别的方法1

几种参数识别的方法 A 基于时域的参数识别方法推导 A1 Ibrahim 时域方法 Irrahim 时域识别方法是需要测量自由响应信号或者脉冲信号。系统为二阶线性系统,被测自由响应信号为x(t),二阶线性系统为复指数之和。 )()(~)(t n t p t x +?ψ= (A-1) []***ψψψψψψ=ψN N ,,,,,,,2121 (A-2) {} t t t t t t N N e e e e e e t p ***=λλλλλλ,,,,,,,)(~2121 (A-3) 其中n(t)为输出噪音信号,N 是振动模态数,它由被测的二阶系统和通过模拟低通滤波截断频率所共同决定,Ψi 和λi 为二阶系统的本征矢量和特征值,m 为测量点数,其中m=1。 通常认为m 等于N ,N 为振动模态数量,为求出)(~ t p ,它为2N*1矩阵,必须在时域上扩展响应信号矢量,例如,在t+T3时刻,响应信号可表示为: )()(~),()(333131t n t p e e diag T t x T T +??ψ=+??*λλ (A-4) 其中n3(t )为在t+T3时刻的噪音矢量,联合公式1和4可得出: )()(~~)(t N t p t u +?ψ= (A-5) 其中: ???? ??+=)()()(3T t x t x t u (A-6) ?? ?????ψψ=ψ??*),(~3131T T e e diag λλ (A-7) 或者, [] ***ψψψψψψ=ψN N ~,,~,~,~,,~,~~2121 ? ?????=)()()(3t n t n t N (A-8) 同样的,可以很容易地得出以下公式: )()(~),(~)(113131t N t p e e diag T t u T T +??ψ=+λλ (A-9) 看公式5,假设复指数是线性独立的,我们可以得到: )(~)(~)(~11t N t u t p ?ψ-?ψ=-- (A-10) 将公式10代到9中,我么和可以得到: )()(~),(~)(~),(~)(111131313131t N t N e e diag t u e e diag T t u T T T T +?ψ??ψ-?ψ??ψ=+-??-??**λλλλ

减振器机构类型及主要参数的选择计算

4.7减振器机构类型及主要参数的选择计算 4.7.1分类 悬架中用得最多的减振器是内部充有液体的液力式减振器。汽车车身和车轮振动时,减振器内的液体在流经阻尼孔时的摩擦和液体的粘性摩擦形成了振动阻力,将振动能量转变为热能,并散发到周围空气中去,达到迅速衰减振动的目的。如果能量的耗散仅仅是在压缩行程或者是在伸张行程进行,则把这种减振器称之为单向作用式减振器,反之称之为双向作用式减振器。后者因减振作用比前者好而得到广泛应用。 根据结构形式不同,减振器分为摇臂式和筒式两种。虽然摇臂式减振器能够在比较大的工作压力(10—20MPa)条件下工作,但由于它的工作特性受活塞磨损和工作温度变化的影响大而遭淘汰。筒式减振器工作压力虽然仅为2.5~5MPa ,但是因为工作性能稳定而在现代汽车上得到广泛应用。筒式减振器又分为单筒式、双筒式和充气筒式三种。双筒充气液力减振器具有工作性能稳定、干摩擦阻力小、噪声低、总长度短等优点,在轿车上得到越来越多的应用。 设计减振器时应当满足的基本要求是,在使用期间保证汽车行驶平顺性的性能稳定。 4.7.2相对阻尼系数ψ 减振器在卸荷阀打开前,减振器中的阻力F 与减振器振动速度v 之间有如下关系 v F δ= (4-51) 式中,δ为减振器阻尼系数。 图4—37b 示出减振器的阻力-速度特性图。该图具有如下特点:阻力-速度特性由四段近似直线线段组成,其中压缩行程和伸张行程的阻力-速度特性各占两段;各段特性线的斜率是减振器的阻尼系数v F /=δ,所以减振器有四个阻尼系数。在没有特别指明时,减振器的阻尼系数是指卸荷阀开启前的阻尼系数而言。通常压缩行程的阻尼系数Y Y Y v F /=δ与伸张行程的阻尼系数S S S v F /=δ不等。 图4—37 减振器的特性 a) 阻力一位移特性 b)阻力一速度特性 汽车悬架有阻尼以后,簧上质量的振动是周期衰减振动,用相对阻尼系数ψ的大小来评定振动衰减的快慢程度。ψ的表达式为 s cm 2δ ψ= (4-52)

汽车减震器结构图

悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动,为改善汽车行驶平顺性,悬架中与弹性元件并联安装减振器,为衰减振动,汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器,其工作原理是当车架(或车身)和车桥间受振动出现相对运动时,减振器内的活塞上下移动,减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力,使汽车振动能量转化为油液热能,再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时,阻尼力随车架与车桥(或车轮)之间的相对运动速度增减,并与油液粘度有关。 减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务,阻尼力过大,将使悬架弹性变坏,甚至使减振器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。 (1) 在压缩行程(车桥和车架相互靠近),减振器阻尼力较小,以便充分发挥弹性元件的弹性作用,缓和冲击。这时,弹性元件起主要作用。 (2) 在悬架伸张行程中(车桥和车架相互远离),减振器阻尼力应大,迅速减振。 (3) 当车桥(或车轮)与车桥间的相对速度过大时,要求减振器能自动加大液流量,使阻尼力始终保持在一定限度之内,以避免承受过大的冲击载荷。 在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器,且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器,还有采用新式减振器,它包括充气式减振器和阻力可调式减振器。

1. 活塞杆; 2. 工作缸筒; 3. 活塞; 4. 伸张阀; 5. 储油缸筒; 6. 压缩阀; 7. 补偿阀; 8. 流通阀; 9. 导向座;10. 防尘罩;11. 油封 双向作用筒式减振器示意图 双向作用筒式减振器工作原理说明。在压缩行程时,指汽车车轮移近车身,减振器受压缩,此时减振器内活塞3向下移动。活塞下腔室的容积减少,油压升高,油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室(上腔)。上腔被活塞杆1占去了一部分空间,因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积,一部分油液于是就推开压缩阀6,流回贮油缸5。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振器在伸张行程时,车轮相当于远离车身,减振器受拉伸。这时减振器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高,流通阀8关闭,上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。由于活塞杆的存在,自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积,主使下腔产生一真空度,这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。由于这些阀的节流作用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用。

几种阻尼比识别的方法

几种参数识别的方法 B .基于多输出时域识别方法 B1 随机衰减 随机衰减方法是一种非常典型的当输入未知识别模态参数方法。由于识别结果,这种方法实际上是一种无参数识别方法,即随机衰减符号差,是对特定的初始条件的自由衰减响应。得到的随机衰减图形可以用来识别系统模态参数。去相关是这一方法的基本理论,一个简单的导数如下: 对于一个单输入单输出的线性系统,任何力输入的系统响应可以这么解释 ??-+?+?=t d f t h t V x t D x t x 0 )()()()0()()0()(τττ (B-1) 其中D(t)是对单位初始位移的响应,V (t )是对单位初始电压的响应,h (t )是脉冲响 应,f (t )是外部输入的力,假设外部输入力f (t )是一个定常的零均值的随机过程,可以证实x (t )也是一个定常的零均值过程,也证明了x (t )的初始条件为0,考虑到系统响应x(t-t i )中的x(t i )要满足以下条件: +-≤≤A t x A i )( (B-2) 由于系统假设是线性的,整个系统的响应包含了3部分: 1. x(t i )的系统响应 2. )(i t x 的系统响应 3.f (t )的系统响应,其中f (t )假设是随机的并且是定常的,即: ??-+-?+-?=-t t i i i i i i d f t h t t V t x t t D t x t t x τττ)()()()()()()( (B-3) 假设X 是x(t-t i )的随机过程,F 是f(t-t i )的随机过程, x (t )的平均值为: [][] τ ττd F E t h A x A x E A x A x E t X E t ??-+≤≤+≤≤=?+-+-0)]([)()0(|)0()0(|)0()]([ (B-4) 由于x (t )是一个平均值为0的定常随机过程,)(i t x 也是一个平均值为0的定常随机系统并且与x (t )是独立的,因此: 0]|)0([)]0([=≤≤=+-A x A x E x E (B-5) 假设 -+-≥≤≤=A A t x A x E A ])(|)0([ (B-6) 且 τττd F E t h t b t ??-=?0 )]([)()( (B-7) X (t )的期望值为: )()()]([t b t D A t x E +?= (B-8) 如果f (t )是零均值、定常、白噪声随机过程,它与x (t )是相互独立的,因此输入的

悬架用减振器设计指南(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 悬架用减振器设计指南 一、功用、结构: 1、功用 减振器是产生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力.另外,减振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使用寿命. 目前在汽车上广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器,其结构可分为双筒式,单筒充气式和双筒充气式三种. 导向机构的作用是传递力和力矩,同时兼起导向作用.在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。 汽车悬架系统中弹性元件的作用是使车辆在行驶时由于不平路面产生的振动得到缓冲,减少车身的加速度从而减少有关零件的动负荷和动应力。如果只有弹性元件,则汽车在受到一次冲击后振动会持续下去。但汽车是在连续不平的路面上行驶的,由于连续不平产生的连续冲击必然使汽车振动加剧,甚至发生共振,反而使车身的动负荷增加。所以悬架中的阻尼必须与弹性元件特性相匹配。 2、产品结构定义 ①减振器总成一般由:防尘罩、油封、导向座、阀系、储油缸筒、工作缸筒、活塞杆构成。

②奇瑞现有的减振器总成形式: 二、设计目的及要求: 1、相关术语 *减振器 利用液体在流经阻尼孔时孔壁与油液间的摩擦和液体分子间的摩擦形成对振动的阻尼力,将振动能量转化为热能,进而达到衰减汽车振动,改善汽车行驶平顺性,提高汽车的操纵性和稳定性的一种装置。 *阻尼特性 减振器在规定的行程和试验频率下,作相对简谐运动,其阻力(F)与位移(S)的关系为阻尼特性。在多种速度下所构成的曲线(F-S)称示功图。 *速度特性 减振器在规定的行程和试验频率下,作相对简谐运动,其阻力(F)与速度(V)的关系为速度特性。在多种速度下所构成的曲线(F-V)称速度特性图。

建筑结构阻尼比

建筑结构阻尼比 一、阻尼比用于表达结构阻尼的大小,是结构的动力特性之一,是描述结构在振动过程中某种能量耗散的术语,引起结构能量耗散的因素(或称之为影响结构阻尼比的因素)很多,主要有:(1)材料阻尼、这是能量耗散的主要原因。 (2)周围介质对振动的阻尼。 (3)节点、支座联接处的阻尼 (4)通过支座基础散失一部分能量。 结构类型和材料分类给出了共一般分析采用的所谓典型阻尼比的值。综合各国情况,钢结构的阻尼比一般在0.01-0.02之间(单层钢结构厂房可取0.05),钢筋混凝土结构的阻尼比一般在0.03-0.08之间。以上的典型阻尼比的值即为结构动力学在等效秥滞模态阻尼中,采用的阻尼比的值。在等效秥滞模态阻尼中,混凝土结构刚性较大,而且破坏过程(钢筋屈服和混凝土破碎)中也能够吸收大量能量;钢结构较为柔软主要通过弹塑性变形吸收能量,较混凝土而言脆断的可能性低得多,变形量也较大,一般认为10层以下的钢结构建筑物基本不会发生倒塌事故。综上可以看出,钢结构体系变形大,破环程度小是其优势,钢结构抗震方面的优势更多是从材料较轻,承载力高,地震过程中弹塑性变形较大,基本不会发生断裂,构造措施(如柱间支撑)等方面表现出来的。 二、现行设计规范关于结构阻尼比的取值内容: GB50011-2010建筑抗震设计规范规定: 第5.1.5条:建筑结构地震影响系数曲线(图5.1.5)的阻尼调整和形状参数应符合下列要求: 1 除有专门规定外,建筑结构的阻尼比应取0.05,……。 其中专门规定有: 8 多层和高层钢结构房屋中8.2 计算要点中第8.2.2条钢结构抗震计算的阻尼比宜符合下列规定: 1 多遇地震下的计算,高度不大于50m时可取0.04;高度大于50m且小于200m时,可取0.03;高度不小于200m时,宜取0.02。 2 当偏心支撑框架部分承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其阻尼比可比本条1款相应增加0.005。 3 在罕遇地震下的弹塑性分析,阻尼比可取0.05。 9 单层工业厂房中9.2 单层钢结构厂房中第9.2.5条····单层厂房的阻尼比,可依据屋盖和围护墙的类型,取0.045~0.05。 其中条文说明:9.2.5 通常设计时,单层钢结构厂房的阻尼比与混凝土柱厂房相同。本次修订,考虑到轻型围护的单层钢结构厂房,在弹性状态工作的阻尼比较小,根据单层、多层到高层钢结构房屋的阻尼比由大到小变化的规律,建议阻尼比按屋盖和围护墙的类型区别对待。 10 空旷房屋和大跨屋盖建筑中第10.2.8 屋盖钢结构和下部支承结构协同分析时,阻尼比应符合下列规定: 1 当下部支承结构为钢结构或屋盖直接支承在地面时,阻尼比可取0.02。 2 当下部支承结构为混凝土结构时,阻尼比可取0.025~0.035。 其中条文说明:本条规定了整体、协同计算时的阻尼比取值。 屋盖钢结构和下部混凝土支承结构的阻尼比不伺,协同分析时阻尼比取值方面的研究较少。

21随机载荷减震器阻尼力测试

随机载荷减振器阻尼力测试 李波涛,徐雄威,王成业,董新年 (长城汽车股份有限公司技术中心、河北省汽车工程技术研究中心,保定 071000) 摘要:简单介绍了应变片的组桥和工作原理,阐述了使用应变片对车辆减振器阻尼力进行测试的方法,并结合整车试验,在各种不同路面下进行减振器阻尼力动态响应测试。根据减振器标定公式,计算在各种路况下减振器的阻尼力。 关键词:减振器;阻尼力;应变测试;nCode 引言 随着生活水平的提高,人们对汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性和行驶安全性提出了更高的要求。减振器作为车辆悬架的重要组成部分,是影响上述指标的关键所在。 减振器的作用是迅速衰减车身和车轮之间由弹性元件引起的连续相对运动,改善车辆行驶平顺性、操纵稳定性和安全性,为人们的驾乘提供更舒适的感受。 1 减振器简介 评价减振器优劣的最主要的指标是阻尼特性。阻尼特性可以用示功图和速度特性进行体现。 示功图是减振器在运动过程中阻尼力随活塞位移变化而围成的曲线图。速度特性图为减振器在运动过程中阻尼力随活塞杆速度变化而形成的曲线图,两者结合观测,可对减振器阻尼力进行全面的评价。 图1 阻尼力-位移特性和阻尼力-速度特性而目前面临的问题是,减振器阻尼力测试只在台架上进行,并且只选择几个特定的速度,并未涵盖用户的所有使用工况,而增加测试点又会大幅度提高测试成本,此方法存在一定的不足。 基于提高阻尼力测试全面性的角度,需对阻尼力的测试方法进行完善。在减振器活塞杆表面粘贴应变片,结合整车道路随机载荷采集,可弥补上述方法的不足。 2 应变片工作原理 应变的测量是将应变片因应变而引起的阻值变化转换为电压信号。根据输出电压和各桥臂阻值变化之间的关系: 得出电压信号的变化。 图2 惠斯通全桥 3 减振器处理 3.1 应变片粘贴 在减振器活塞杆上加工四个凹槽,凹槽深度要适中,并经过进一步处理。粘贴两枚应变片在其两个相对的凹槽位置,组成惠斯通全桥。 在活塞杆运动过程中,应变片随着活塞杆的拉

弹簧计算公式#(优选.)

记号的含义 螺旋弹簧的设计时候使用的记号如下表1所示。横弹性系数G的值如表2所示。表1.计算时使用的记号及单位 记号记号的含义单位 d 材料的直径mm D1 弹簧内径mm D2 弹簧外径mm D 弹簧平均径mm Nt 总圈数— Na 有效圈数— Hs 试验载荷下的高度mm Hf 自由高度mm c=D/d 弹簧指数— G 横弹性指数N/mm2 P 弹簧所受负荷N δ弹簧的弯曲mm k 弹簧定数N/mm τ0扭转应力N/mm2 τ扭转修正应力N/mm2

记号 记号的含义单位 κ应力修正系数—表2.横弹性系数:G(N/m㎡) 材料G的值 弹簧钢钢材 高碳素钢丝 高强钢丝 油回火钢丝 7.85×104 不锈钢 SUS304 SUS316 SUS631J1 6.85×104 6.85×104 7.35×104黄铜丝 3.9×104锌白铜丝 3.9×104磷青铜丝 4.2×104铍铜丝 4.4×104 螺旋弹簧的设计用基本计算公式 螺旋弹簧的负荷和弹簧定数?弯曲的关系具有线性特征弹簧的负荷和弯曲是成比例的。 从螺旋弹簧的尺寸求弹簧的定数 压缩螺旋弹簧的素線径因扭转而产生弯曲的弹簧定数K 螺旋弹簧的扭转应力

螺旋弹簧的扭转修正应力 螺旋弹簧试验载荷下高度(端面磨削的情况下) 螺旋弹簧两端的各厚度之和 不同材质螺旋弹簧在高温时的机械特性 表3. 不同温度下弹簧的横弹性定数(N/mm2) 材質環境100℃200℃300℃400℃500℃600℃SUP10 通常76500 74300 ————SUS304 耐蚀?高温68100 66200 ————SUS316 耐蚀?高温68100 66200 ————SKD4 高温77000 74700 71600 69000 ——INCONEL X750 耐蚀?高温77700 76600 74700 72800 70900 —INCONEL 718 耐蚀?高温74700 72400 70100 67800 65900 63600 C5191 耐蚀—————— 表4. 不同温度下弹簧的容许应力(N/mm2) 材質応力位置100℃200℃300℃400℃500℃600℃SUP10 τ 0490 410 ———— SUS304 τ 00.7a 0.5a ————

汽车减振器阻尼特性的仿真分析(精)

第18卷增刊2 系 统仿真学报? Vol. 18 Suppl.2 2006年8月 Journal of System Simulation Aug., 2006 汽车减振器阻尼特性的仿真分析 任卫群1, 赵峰1, 张杰1,2 (1.华中科技大学CAD中心, 湖北武汉 430074; 2.万向集团技术中心, 浙江杭州311215) 摘要:采用系统仿真方法及MATLAB软件,建立汽车减振器的详细模型,并进行仿真研究。模型能反映减振器的详细物理结构,如考虑油液特性影响、阀片刚度影响、摩擦力影响等。模型经试验校验/阻尼特性计算精度达90%,模型精度能满足实际工程问题的需要。经二次开发形成一套能进行参数化自动建模和仿真分析的软件系统,最终在汽车减振器设计过程中形成一套阻尼特性研究的系统完整的方法。 关键词:系统仿真;汽车减振器;阻尼特性中图分类号:TP 391.77 文献标志码:A 文章编号:1004-731X (2006) S2-0957-04 Simulation on Damping Behavior of Vehicle Shock Absorber REN Wei-qun1, ZHAO Feng1, ZHANG Jie1,2 (1. CAD Center, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China; 2. Wanxiang Group Technical Center, Hangzhou 311215, China) Abstract: The system simulation method and the MATLAB software were used to build a detailed model of a vehicle shock absorber. The detailed structure includes in the model, such as the hydraulic properties, the valve stiffness and the friction force. The absorber model was validated using test data and the precision is above 90%, which can fulfill the engineering requirement. An automated modeling and simulation software package based on MATLAB was developed, which could support a systematic research of vehicle shock absorbers in its design. Key words: system simulation; vehicle shock absorbers; damping behavior 汽车双向筒式液压减振器的仿真模型分为两类,一类是反映减振器外部特性的黑箱模型[1-2],包括恢复力映射方法、神经网络方法等,黑箱模型不能细致地反映减振器具体结构(如阀片具体参数)调整对性能的直接影响,不能完全满足减振器模型作为性能预测工具的需要。另一类是基于内部结构机理建模的详细物理模型[3-4],包含压力模型和阀片压力-流速特性,其中压力模型用一阶非线性微分方程表达流体可压缩性模型、确定不同的内部腔体压力,阀片的压力-流速特性可采用测力计试验辨识阀片参数后解析地确定、或由试验直接测定得到压力-流速

阻尼比的概念

阻尼就是使自由振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用。 阻尼比在土木、机械、航天等领域是结构动力学的一个重要概念,指阻尼系数与临界阻尼系数之比,表达结构体标准化的阻尼大小。 阻尼比是无单位量纲,表示了结构在受激振后振动的衰减形式。可分为等于1,等于0, 大于1,0~1之间4种,阻尼比=0即不考虑阻尼系统,结构常见的阻尼比都在0~1之间. ζ <1的单自由度系统自由振动下的位移 u(t) = exp(-ζwn t)*A cos (wd t - Φ ), 其中wn 是结构的固有频率,wd = sqrt(1-ζ^2) ,Φ为相位移.Φ和常数A由初始条件决定. 阻尼比的来源及阻尼比影响因素 主要针对土木、机械、航天等领域的阻尼比定义来讲解。阻尼比用于表达结构阻尼的大小,是结构的动力特性之一,是描述结构在振动过程中某种能量耗散的术语,引起结构能量耗散的因素(或称之为影响结构阻尼比的因素)很多,主要有[1](1)材料阻尼、这是能量耗散的主要原因。(2)周围介质对振动的阻尼。(3)节点、支座联接处的阻尼(4)通过支座基础散失一部分能量。 阻尼比的计算 对于小阻尼情况[2]: 1) 阻尼比可以用定义来计算,及ksai=C/C0; 2) ksai=C/(2*m*w) % w为结构圆频率 3) ksai=ita/2 % ita 为材料损耗系数 4) ksai=1/2/Qmax % Qmax 为共振点放大比,无量纲 5) ksai=delta/2/pi % delta是对数衰减率,无量纲 6) ksai=Ed/W/2/pi % 损耗能与机械能之比再除以2pi 阻尼比的取值 对结构基本处于弹性状态的的情况,各国都根据本国的实测数据并参考别国的资料,按结构类型和材料分类给出了共一般分析采用的所谓典型阻尼比的值。综合各国情况,钢结构的阻尼比一般在0.01-0.02之间(虾肝蚁胆:单层钢结构厂房可取0.05),钢筋混凝土结构的阻尼比一般在0.03-0.08之间。以上的典型阻尼比的值即为结构动力学在等效秥滞模态阻尼中,采用的阻尼比的值。该阻尼比即为各阶振型的阻尼比的值。

汽车悬架用减振器设计指南

悬架用减振器设计指南 一、功用、结构: 1、功用 减振器是产生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力.另外,减振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使用寿命.目前在汽车上广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器,其结构可分为双筒式,单筒充气式和双筒充气式三种. 导向机构的作用是传递力和力矩,同时兼起导向作用.在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。 汽车悬架系统中弹性元件的作用是使车辆在行驶时由于不平路面产生的 振动得到缓冲,减少车身的加速度从而减少有关零件的动负荷和动应力。如 果只有弹性元件,则汽车在受到一次冲击后振动会持续下去。但汽车是在连 续不平的路面上行驶的,由于连续不平产生的连续冲击必然使汽车振动加剧, 甚至发生共振,反而使车身的动负荷增加。所以悬架中的阻尼必须与弹性元 件特性相匹配。 2、产品结构定义: ①减振器总成一般由:防尘罩、油封、导向座、阀系、储油缸筒、工作缸筒、活塞杆构成。 ②奇瑞现有的减振器总成形式:

二、设计目的及要求: 1、相关术语 *减振器 利用液体在流经阻尼孔时孔壁与油液间的摩擦和液体分子间的摩擦形成对振动的阻尼力,将振动能量转化为热能,进而达到衰减汽车振动,改善汽车行驶平顺性,提高汽车的操纵性和稳定性的一种装置。 *阻尼特性 减振器在规定的行程和试验频率下,作相对简谐运动,其阻力(F)与位移(S)的关系为阻尼特性。在多种速度下所构成的曲线(F-S)称示功图。 *速度特性 减振器在规定的行程和试验频率下,作相对简谐运动,其阻力(F)与速度(V)的关系为速度特性。在多种速度下所构成的曲线(F-V)称速度特性图。 *温度特性 减振器在规定速度下,并在多种温度的条件下,所测得的阻力(F)随温度(t)的变化关系为温度特性。其所构成的曲线(F-t)称温度特性图。 *耐久特性 减振器在规定的工况下,在规定的运转次数后,其特性的变化称为耐久特性。 *气体反弹力 对于充气减振器,活塞杆从最大极限长度位置下压到减振器行程中心时,气体作用于活塞杆上的力为气体反弹力。 *摩擦力

弹簧弹力计算公式详解

弹簧弹力计算公式详解 压力弹簧、拉力弹簧、扭力弹簧是三种最为常见的弹簧,压力弹簧、拉力弹簧、扭力弹簧的弹力怎么计算,东莞市大朗广原弹簧制品厂为您详解,压力弹簧、拉力弹簧、扭力弹簧的弹力计算公式。 一、压力弹簧 ·压力弹簧的设计数据,除弹簧尺寸外,更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷; ·弹簧常数:以k表示,当弹簧被压缩时,每增加1mm距离的负荷(kgf/mm); ·弹簧常数公式(单位:kgf/mm): G=线材的钢性模数:琴钢丝G=8000 ;不锈钢丝G=7300 ,磷青铜线G=4500 ,黄铜线G=3500 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 Nc=有效圈数=N-2 弹簧常数计算范例: 线径=2.0mm , 外径=22mm , 总圈数=5.5圈,钢丝材质=琴钢丝 二、拉力弹簧 拉力弹簧的k值与压力弹簧的计算公式相同 ·拉力弹簧的初张力:初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力,初张力在弹

簧卷制成形后发生。拉力弹簧在制作时,因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同,使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。所以安装各规格的拉力弹簧时,应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。 ·初张力=P-(k×F1)=最大负荷-(弹簧常数×拉伸长度) 三、扭力弹簧 ·弹簧常数:以k 表示,当弹簧被扭转时,每增加1°扭转角的负荷(kgf/mm). ·弹簧常数公式(单位:kgf/mm): E=线材之钢性模数:琴钢丝E=21000 ,不锈钢丝E=19400 ,磷青铜线E=11200 ,黄铜线E=11200 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 R=负荷作用的力臂 p=3.1416

汽车减震器分析

汽车减震器分析 第一汽车减震器原理 ?由于悬架系统中的弹性元件受冲击产生震动,为改善汽车行驶平顺性,悬架中与弹性元件并联安装减震器。 ?为衰减震动,汽车悬架系统中采用减震器多是液力减震器,其工作原理是当车架和车桥间震动而出现相对运动时,减震器内的活塞上下移动,减震器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对震动形成阻尼力,使汽车震动能量转化为油液热能,再由减震器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时,阻尼力随车架与车桥之间的相对运动速度增减,并与油液粘度有关。 第二汽车减震器示意图 1.活塞杆; 2. 工作缸筒; 3. 活塞; 4. 伸张阀; 5. 储油缸筒; 6. 压缩阀; 7. 补偿阀;8. 流通阀;9. 导向座; 10. 防尘罩;11. 油封 第三减振器数学模型的基本原则

?(1)模型可以全面描述减振器的阻尼特性。 ?(2)数学表达式应该清晰、简洁、易用。 ?(3)选用的参数应该具有明显的物理意义。参数应该描述典型物理量的特性,如第一阻尼系数,泄载点和第二阻尼系数。 ?(4)可以方便的根据试验结果确定参数。 ?(5)能够准确描述阻尼特性曲线的形状和阀的配置之间的关系。 ?(6)能够精确计算分析减振器的阻尼性能与车辆系统能量消耗的关系,可以定量分析极端条件下减振器是否能够疏散足够的热量。 ?(7)应有助于深入的理解和分析减振器的内部运动过程和外部工作性能。 ?(8)可以满足减振器设计,减振器特性分析和车辆系统动力学研究的要求 第四减震器数学模型 第五对减震器数学模型的分析 建立如下公式描述减振器的行为 ?式中,Y(x):阻尼力或压降X:活塞速度或者液压油流量B:第一阻尼系数C:形状因

压力弹簧计算公式

压力弹簧计算公式 压力弹簧 ·压力弹簧的设计数据,除弹簧尺寸外,更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷; · 弹簧常数:以k表示,当弹簧被压缩时,每增加1mm距离的负荷(kgf/mm); · 弹簧常数公式(单位:kgf/mm): G=线材的钢性模数:琴钢丝G=8000 ;不锈钢丝G=7300 ,磷青铜线G=4500 ,黄铜线G=3500 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 Nc=有效圈数=N-2 弹簧常数计算范例:

线径=2.0mm , 外径=22mm , 总圈数=5.5圈 ,钢丝材质=琴钢丝 拉力弹簧 拉力弹簧的 k值与压力弹簧的计算公式相同 ·拉力弹簧的初张力:初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力,初张力在弹簧卷制成形后发生。拉力弹簧在制作时,因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同,使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。所以安装各规格的拉力弹簧时,应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。 · 初张力=P-(k×F1)=最大负荷-(弹簧常数×拉伸长度) 扭力弹簧

·弹簧常数:以 k 表示,当弹簧被扭转时,每增加1°扭转角的负荷 (kgf/mm). ·弹簧常数公式(单位:kgf/mm): E=线材之钢性模数:琴钢丝E=21000 ,不锈钢丝E=19400 ,磷青铜线E=11200 ,黄铜线E=11200 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 R=负荷作用的力臂 p=3.1416 大量自学内容可能对你会有帮助https://www.360docs.net/doc/506427396.html,/study.asp?vip=3057729

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