某乘用车液压减振器热特性建模与仿真研究

【摘要】液压减振器的用途是衰减悬架系统的振动，其工作原理是通过阻尼力做功将振动的能量转化为热能。这些热能耗散的途径有两种：一是被减振器自身部件及内部油液吸收掉一部分，致使其温度升高；二是减振器缸筒外表面与外界环境之间存在温差，两者必然进行热量交换，从而将一部分热量散发到大气中。因此减振器处于不断吸热升温又不停散热降温的状态，且吸热和散热是一个动态循环的同步过程，最后达到平衡，即吸收的热量全部散发到外界环境中，减振器自身温度固定不变。在此过程中油液温度升高，粘度也随之发生变化，同时减振器阻尼力与粘度有着直接的联系，因此温度的变化直接影响到减振器的机械阻尼特性。另外，当油液温度达到一定程度以后会加速密封件的老化，致使其失效。因此需要重视减振器在工作过程中的温升问题。本文结合一汽技术中心项目“液压减振器的液-固-热耦合建模与仿真研究”对减振器的热特性展开研究，其中主要涉及流体力学、传热学、工程热力学等理论，具体内容归纳总结如下：首先，通过拆分减振器实体结构、阅读文献，了解减振器结构、工作原理及热量传递的过程，运用流体力学、传热学、工程热力学等理论建立减振器产热过程和散热过程的数学模型。其次，在数学模型的基础上利用AMESim软件建立减振器热-液-固耦合仿真模型，提取出温度特性仿真曲线，并通过与台架试验获得的数据对比，验证该仿真模型的正确性。然后简要分析了温度升高对减振器阻尼特性、密封件的影响。在此基础上找出几个关键参数，研究它们对减振器热平衡温度的影响，为减振器设计提供参考。最后，根据滤波白噪声法得到路面不平度随机激励的时域模型，基于MATLAB/Simulink软件建立其仿真模型，进而输出路面不平度曲线。然后在1/4汽车两自由度系统的振动模型的基础上，利用AMESim软件建立其仿真模型，以路面不平度随机激励作为输入，分析不同运行工况下减振器的热特性。当前，国内外对减振器的研究领域主要偏重于它的机械阻尼特性，而对其发热问题研究的较少。本文通过建立减振器热-液-固耦合的仿真模型，总结出关键参数对其平衡温度的影响规律，最后分析研究出不同行驶工况下减振器的热特性，可为减振器设计提供理论依据。
【作者】张敏敏；
【导师】马天飞；
【作者基本信息】吉林大学，车辆工程，2014，硕士
【关键词】液压减振器；热特性；热-液-固耦合；AMESim；

【参考文献】
[1]李博.空分精馏塔下塔的模拟与参数估计[D].浙江大学,控制工程,2012,硕士.
[2]钟祥睿.基于移动Agent和XML的虚拟数据库研究[D].广东工业大学,2004.
[3]鲍君怡.牵引网载波通信技术的研究[D].西南交通大学,电气工程,2014,硕士.
[4]赵丹.灭多威诱导MDEC-07114细胞凋亡的实验研究[D].遵义医学院,免疫学,2012,硕士.
[5]乔瑜.我国囚犯权利保护主要问题探析[D].贵州民族大学,刑法学,2012,硕士.
[6]杨敏.单活性中心非茂催化剂的合成及在烯烃聚合中的应用[D].河北工业大学,材料学,2004,硕士.
[7]陆大雄.工业网络选择指南[J].冶金自动化,1987,03:60-61.
[8]周丽云.福州市城区广场舞发展现状调查与对策研究[J].福建体育科技,2014,03:17-19.
[9]李文静.分子印迹技术及其在三唑类杀菌剂残留分析中的应用[D].安徽大学,分析化学,2013,硕士.
[10]王伟然.基于合作学习的高中化学习题课教学的实践研究[D].河北师范大学,学科教学,2014,硕士.
[11]张振林.面向跨尺度表面测量的宏微运动平台和激光干涉系统研究[D].哈尔滨工业大学,机械电子工程,2013,硕士.
[12]单汨源,於永和.大规模定制产品多级神经网络成本估算方法研究[J].中国机械工程,2004,11:64-67.
[13]袁晨.土壤源热泵系统的双工况（火用）分析[D].西安建筑科技大学,供热、供燃气、通风及空调工程,2013,硕士.
[14]沈育栋.机车空调电源系统的设计与研究[D].浙江大学,电机与电器,2004,硕士.
[15]刘志龙.A公司劳务派遣劳动生产率研究[D].广东工业大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[16]骆海军.建筑综合体中的酒店空间研究[D].湖南大学,建筑设计及其理论,2011,硕士.
[17]钟伟平.基于UML的警员日常考核管理系统设计与实现[D].厦门大学,软件工程,2014,硕士.
[18]宋淑湘.岳珂《宝真斋法书赞》研究[D].吉林大学,历史文献学,2004,硕士.
[19]张言超.废弃线路板非金属材料制备板材的研究[D].北京交通大学,2014.
[20]李行娟.秋海棠（Begonia grandis）的历史文化、资源调查及亲缘地理学研究[D].湖南师范大学,植物学,2014,硕士.
[21]赵博.车载自组网可靠单播路由协议研究[D].湖南大学,信息与通信工程,2011,硕士.
[22]蒋威力.县域经济发展与工行县支行发展定位研究[D].云南大学,工商管理,2012,硕士.
[23]余云娟.基于BSIM3的0.5μm工艺CMOS器件建模及纳米级RF器件STI应力的研究[D].杭州电子科技大学,微电子学与固体电子学,2013,硕士.
[24]韩晓艳.含梯度项的半线性抛物方程解的长时间行为[D].吉林大学,基础数学,2013,硕士.
[25]楚红丽.MDQ信用社基层社员工薪酬方案优化设计[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[26]陈诺.基于体验营销理论的品牌服装试衣间设置研究[D].浙江理工大学,设计艺术学,2013,硕士.
[27]陈蓉蓉.基于维持健康坐姿的工作椅设计研究[D].浙江大学,2007.
[28]旷晓兰.主旋律电影市场运作的战略对策和发展展望[D].江西财经大学,传播学,2013,硕士.
[29]潘青贵.混联式HEV轿车能量回馈特性研究[D].北京交通大学,2014.
[30]袁飞飞,梁玉环,石志红,张红医.石墨烯固相萃取-毛细管等速电泳测定环境水中甲基苯胺的同分异构体[A].中国化学会.中国化学会第29届学术年会摘要集——第02分会：分离分析及微、纳流控新方法[C].中国化学会:,2014:1.
[31]寇常兰.水源地安置区规划探索[D].山东大学,建筑与土木工程（专业学位）,2013,硕士.
[32]吕炜.丁苯橡胶装置成本控制管理的研究[D].华东理工大学,项目管理,2013,硕士.
[33]吴蔚蓝.动静脉血气分析的临床价值研究[D].福建医科大学,麻醉科,2014,硕士.
[34]周洪强.对我国体育发明专利及其转化率现状的调查分析和对策研究[D].中国海洋大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[35]李岚峰.海底管线综合探测技术研究[D].中国地质大学（北京）,测绘工程,2013,硕士.
[36]王海军.对华侵略与近代日本经济述论[D].曲阜师范大学,世界史,2013,硕士.
[37]杜方圆.英语听力理解中的解码和意义构建[D].复旦大学,外国语言学及应用语言学,2013,博士.
[38]李涛.PMMA骨水泥的生物活性和抗菌活性研究[D].北京协和医学院,临床医学,2014,博士.
[39]武弦.企业供应商管理的分析与研究[D].北京交通大学,2009.
[40]周安琪.多元化对公司透明度的影响[D].浙江大学,金融学,2013,硕士.
[41]王沛然.基于Windows CE.NET的手持终端系统软件设计[D].浙江大学,电子信息技术及仪器,2004,硕士.
[42]张亮.决策支持系统中数据仓库及数据挖掘的研究与应用[D].甘肃工业大学,2001.
[43]龚志斌,李杰,张辉.旋转圆柱对翼型气动特性影响的数值模拟研究[J].空气动力学学报.
[44]肖予钦,张巨,陈荦,景宁.基于DJI分步实现的联机空间距离查询处理[J].国防科技大学学报,2003,06:5-9.
[45]王晓欧.情色，艺术原动力[D].中央美术学院,油画,2013,硕士.
[46]官建成,刘权.改进的Hamming神经网络在R&D项目中止决策中的应用[J].控制与决策,2001,06:882-885+889.
[47]李清华.国有商业银行经营转型实证研究[D].山东大学,工业工程（专业学位）,2012,硕士.
[48]邢磊.5S现场管理在A锅炉公司的应用[D].山东大学,工业工程（专业学位）,2013,硕士.
[49]肖威.基于CMM的渐开线圆柱齿轮误差评定方法研究[D].桂林电子科技大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[50]高鸽.思想政治教育视角下的企业家慈善活动影响因素分析[D].中北大学,思想政治教育,2014,硕士.