基于流—固耦合的汽车减振器仿真研究

【摘要】随着我国汽车行业的迅速发展，用户和生产商对汽车性能的要求越来越高。减振器是影响汽车悬架系统特性的重要组成元件，性能越优越的悬架装置，越能使车辆的动力性和机动性得到充分发挥和提高，使其具有良好的驾驶操作性、舒适的驾乘环境、低振动和低噪声，因此，减振器的阻尼特性变得尤为重要。随着计算机技术的快速发展，利用有限元软件对减振器进行模拟仿真的技术，对于高性能减振器的开发有着重要的意义。本文通过国内外对减振器的研究方法，针对现有双筒式减振器试件，对其阻尼特性进行了更系统的研究。对减振器的结构特点、工作过程以及阻尼特性进行分析，确定用流固耦合的分析方法进行研究。针对减振器的流固耦合系统，用分离解法进行求解，即叠加阀片部分用有限元法进行求解，流场部分采用有限体积法求解，通过流固耦合面把流体域和固体域的计算结果相互交换传递。本文工作主要如下：针对减振器的具体结构，建立其详细的数学模型。根据减振器的工作过程，把减振器系统简化成等效液压系统。通过此液压系统，以集总参数为主，局部分布参数相结合的方法，建立该减振器系统模型的数学表达式。对减振阻尼特性进行流固耦合仿真计算。本文先是在三维实体建模软件CATIA中建立几何模型，然后倒入ANSYSWorkBench中的三维建模模块DesignModeler中进行几何处理。将处理完的几何模型用HyperMesh软件进行网格划分，然后导入ANSYSWorkBench平台进行流固耦合仿真，得到流场的压力云图和速度矢量图，并进行详细分析。对减振器阻尼特性仿真结果进行实验验证。将仿真所得的减振器外特性曲线与实验所得的外特性曲线进行对比，分析本文模型建立的正确性以及本文仿真方法的优缺点。
【作者】李万林；
【导师】刘顺安；
【作者基本信息】吉林大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】减振器；流固耦合；阻尼特性；仿真；验证；

【参考文献】
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