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如何對吊籃車單氣室油氣彈簧非線性阻尼力建模?? 升高安裝車出租 本地
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裝修刷漆 ,升高安裝車出租 升高安裝車出租, 升高安裝車租賃 油氣懸架受力一般由阻尼力、彈性力和摩擦力三部分組成。由于液壓油在部件接觸表面的潤滑作用使彈簧內(nèi)部摩擦力小到可以忽略(忽略后可以簡化模型,而對計算結果的影響不大,所以在對吊籃車單氣室油氣懸架輸出力的數(shù)學模型中,只考慮彈性力和阻尼力,即認為吊籃車單氣室油氣懸架受力為彈性力和阻尼力之和:F=FF懸架力彈性力阻尼力
前文已述,由于液壓油的潤滑作用,活塞與油缸內(nèi)壁之間的摩擦力相對很小,并不構成油氣懸架阻尼力的主要部分,因此可以忽略。所以,在討論吊籃車單氣室油氣懸架的阻尼力建模時,主要的研究對象為阻尼孔處的液流阻尼。根據(jù)液壓傳動中的小孔節(jié)流原理,可知吊籃車單氣室油氣懸架的非線性阻尼與阻尼孔的類型直接相關。根據(jù)小孔長度和直徑的比值,一般把小孔分為三類:薄壁小孔、細長孔和短孔。其中,由于當液體通過薄壁小孔時,其間產(chǎn)生的阻尼力與小孔兩側液體的壓力差的平方成正比關系,油液溫度和粘度對流量產(chǎn)生的影響比較小,因此油氣懸架缸筒壁上的阻尼孔大多為薄壁小孔,本文的建模工作也是基于薄壁小孔推導油氣懸架非線性阻尼的數(shù)學模型。此外,現(xiàn)有的文獻一般認為,阻尼孔處的液流阻尼是油氣懸架阻尼的主要組成部分,并且已有文獻采用試驗的方法證明了,阻尼孔處的液壓油流動狀態(tài)為純紊流,這為之后的建模工作奠定了實驗依據(jù)。
薄壁小孔節(jié)流量公式:2qQCAP,Q表示流過小孔的液體流量;qC表示流量系數(shù),全收縮小孔取值0.61~0.62;表示小孔橫截面積;液體密度(本文暫不考慮油液的氣穴效應及密度變化); 表示液體流過小孔后的壓力差。在油氣懸架的伸張行程中,液壓油只流過阻尼孔;而在壓縮行程中,油液同時經(jīng)過阻尼孔和單向閥。結合薄壁小孔理論公式可以得出內(nèi)外油腔的壓力差為:m表示油液可以流過的孔/閥個數(shù),dA、cA分別表示阻尼孔和單向閥的過流面積,符號函數(shù)sgn(z)表示了壓縮伸張過程中過流面積的改變以及壓力方向的改變,1P表示環(huán)形油腔壓力,2P表示活塞桿油腔壓力,z表示活塞桿與缸筒之間的相對速度。流過小孔的液體的流量為: 表示活塞桿橫截面積,所以,可以推導出液壓油流經(jīng)阻尼孔時產(chǎn)生的阻尼力. 則非線性阻尼力數(shù)學模型可表示.
吊籃車單氣室油氣懸架非線性剛度和阻尼的等效線性化處理, 目前,對于吊籃車單氣室油氣懸架非線性剛度和阻尼數(shù)學模型的求解和分析,國內(nèi)采用的主要有兩種方法。一種是編制計算程序,對非線性方程進行數(shù)值計算求解。這種方法的針對性強,應用廣泛,但是要求研究人員具有較好的數(shù)值計算理論基礎和編程能力,工作量和難度都比較大;另一種方法則是采用等效線性化的方法,將吊籃車單氣室油氣懸架非線性的剛度和阻尼力表達式,轉化為統(tǒng)計意義上等效的線性化表達式,從而極大地降低方程求解的難度,提高解決問題的速度。這種方法原理清楚,操作較為簡便,并且可以得到非常簡潔的表達結果。所以,本文采用等效線性化的方法,對上文求得的吊籃車單氣室油氣懸架的剛度和阻尼的非線性表達式,進行等效線性化處理。