【正文】 原行程中開通一條液流通路的孔是一致的。如圖10所示.圖10 Tanner Racing G2的一套碳纖維閥片組 Tanner 賽車上的一套閥片組包含碳纖維閥片。在沒有任何閥片時，6個孔在壓縮和復原行程都允許液流通過。這種活塞設計比起Ohlins和brand牌的減振器復雜性要小很多，并且這種簡單的設計生產起來要便宜許多。 圖9 Tanner Gen 2鋁質活塞 。活塞是由機械鋁制成的，并且具有6個液流孔。端蓋上面有螺紋可以拆除從而使得拆裝容易。減振器行程大約是3英尺。圖8顯示了一個Tanner Gen 2減振器的三維模型。Tanner Gen 2的最初用途是四分之一微型車競賽中，但是它的尺寸，價格和可用的阻尼力范圍使其也可以應用在學生型方程式賽車中。三、減振器規(guī)格這項研究中所使用的減振器是Tanne賽車產品中的一個Tanner外部可調減振器Gen 2。理解產生這種現(xiàn)象的原因和如何使之最小化在減振器設計中具有起決定作用的重要性。二、文獻回顧進行文獻回顧有兩個主要目的：第一個目的是通過研究減振器功能的參數(shù)化模型的發(fā)展過程，對單獨的內部元件和內部液流在過去如何被參數(shù)化獲得一個更好的理解。一個理想的線性阻尼器在FV圖像中會產生一條傾斜的剛度直線，在FD圖像中是一個橢圓。一個理想線性彈簧在FD圖像中產生的剛度K是一條傾斜直線。在FV圖像中同樣的滯后作用是產生這種不對稱性的原因。圖7 全過程力位移特性FD圖像使用慣用的力符號，壓縮時為正，復原時為負。圖7顯示了典型的FD曲線。因此，這個力在速度為零時其值也為零。在點1，減振器回到完全張開狀態(tài)，速度減為零。在點4，復原行程的力達到峰值，位移再次變?yōu)榱?，所以減振器擴張至復原行程的一半。這時的位移達到負的最大值，這意味著減振器被充分壓縮，速度降至零。從點2至點3，速率開始下降。這通常對應于壓縮行程中力的峰值。從點1至點2減振器速率不斷增大，進行的是壓縮行程。點1是循環(huán)的開始。圖46上還有標記有14的點。然而，這種效果并不是傳統(tǒng)的科學文獻中定義的滯后性。也就是說，當減振器加速和減速時其產生不同力是不同的。這是由于減振器的滯后效果造成的。復原力是負的，壓縮力為正。習慣上使用的是Roehrig測試測力計，在這篇報告中將會始終使用到它。壓縮行程中速度是負的，而復原行程中，減振器度增大，速度是正的。這有時候被稱作連續(xù)的速度輸出特性（CVP）。圖4至6顯示了基本的FV圖像與相應的運動曲線。位移的一階導數(shù)和二階導數(shù)分別是速度和加速度。這種減振器測力計是施加一個按正弦規(guī)律變化的位移。為了評估減振器的工作狀況，在減振器測力計上測試成為一種規(guī)范。這些都將成為建立減振器工作模型的基礎。減振器具有不同的位移，速度和加速度。只有方向復原行程與壓縮行程是相反的。如前所述，復原速度的增大將會導致閥片變形和液流面積的增大。復原行程的壓力關系是PrPvPc。所有的由常通孔引起的低速阻尼屬性都可以有壓縮行程移植到復原行程。前面討論的所有的閥，常通孔和泄露孔仍然存在，只是方向與原來相反。壓縮腔和復原腔中油液和活塞桿的體積之和因為活塞桿的撤出而減小，氣室中的氣體擴張。 復原行程流通圖圖3所示的是復原行程工作過程。長時間的使用會使密封裝置退化，增大泄露流通量，并且降低減振器的阻尼力。第三條流通路徑是在活塞與套筒內壁之間密封裝置的泄露。速度增大，閥片變形增大，從而液流流通面積增大。不同的壓力引起不同的閥片變形。復原閥中的孔取消了在活塞中開一個流通路徑的必要，并且這是一個允許閥流通的簡單的方式，降低了活塞制造的復雜性?；钊琢魍窂接蓧嚎s閥片或閥片組控制。第二條流通路徑是活塞孔流通路徑。改變針閥的幾何形狀或尺寸也可以改變常通孔的流量。針閥可以通過圖1所示的常通孔調節(jié)器旋入或旋出。常通孔流通路徑開始于壓縮腔活塞桿的終點處，結束于復原腔活塞一面的活塞桿處。流通路徑和各腔壓力在圖2中顯示并在下面解釋。復原腔中的壓力用Pr表示，壓縮腔中的壓力用Pc表示。壓縮行程中總的流量是三個流通路徑的綜合。氣體彈簧效果是與活塞速度無關的，但與位移十分相關，并與加速度有微弱的關聯(lián)。氣室中的壓力顯示出一個氣體彈簧效果。這個小的壓力改變意味著一個幾乎相同的壓力施加在壓縮腔力的液壓油液上。單筒減振器同時具有壓縮氣室以保持一個提升的油液壓力的優(yōu)點，這可以幫助阻止油液空穴的形成。由于油液具有很強的不可壓縮性，活塞桿進入復原腔，復原腔和壓縮腔中油液和活塞桿的體積之和必然增大。圖2所示的是壓縮行程模型。減振器有兩個典型的工作行程：壓縮行程與復原行程。在未對減振器施加彎曲應力時，它們允許一定的裝配誤差。這個密封裝置將壓縮腔與復原腔分隔開來。桿密封裝置同時阻止灰塵和其他污染物進入復原腔影響內部油液的流動。壓縮腔與復原腔完全地被油液充滿，在這里應用的是典型的是5W重的油液。壓縮腔是位于浮動活塞與連桿活塞之間的那一部分體積。減振器中應用最多的氣體是氮氣，因為其不與油液發(fā)生反應。氣室與壓縮腔通過一個浮動活塞分開。減振器的外罩包含了所有的內部元件。 圖1 單筒減振器的組成圖1顯示了單筒減振器的主要組成元件，外部可調減振器。相反地，在賽車中使用的減振器通常有一定程度的可調節(jié)性。有的減振器裝配后仍可以被調節(jié)。在這篇論文的目的中，單筒的不帶蓄能器的減振器將被用于實驗。減振器的功能就是消除系統(tǒng)動能并將其轉化為內能。眾所周知，一個彈簧振子系統(tǒng)在沒有能量耗散時會做永久的簡諧振動，其中彈簧與振子的勢能與動能分別地相互轉化。 有許多類型的汽車懸架減振器，其作用通常是用來緩和沖擊。減振器的參數(shù)特性通常由力速度和力位移曲線給出。 一、減振器功能特性 要理解減振器的工作過程第一步是要弄清楚減振器的各個組成部件是如何相互作用產生阻尼力的。應用一個震動測力計使模型與真實的減振器數(shù)據(jù)聯(lián)系起來以驗證準確性。這些方程產生一個可以用牛頓的迭代方法求解的非線性方程組。 這個模型考慮到了減振器中每一個單獨的流通路徑，并且建立了對每一個流通路徑的流通阻力模型。研究的目標是創(chuàng)造一個可以準確地預測阻尼力的減振器模型來作為學生型方程式賽車團隊的一個設計工具。中文5239字出處：Texas Aamp。M University, 2006汽車減振器參數(shù)化模型的發(fā)展和實驗驗證 作者KIRK SHAWN RHOADES 摘 要 這篇論文描述了汽車減振器的一個參數(shù)化模型的實現(xiàn)過程。這項關于單筒充氣減振器研究適合于學生型方程式賽車的應用。閥片組的撓度由一個力平衡方程計算出并且與流通阻力相關。 這個模型的目標是創(chuàng)建準確的力速度和力位移關系并用于檢驗。通過一個有效的模型，組件包括常通孔、活塞孔、壓縮和復原閥片是不同的以獲得減振器阻尼力效果的了解。下面本文將對減振器的組成和功用做一個簡單的介紹。關于這些圖形的更詳細的描述將在這一部分給出。這其實是一個誤稱，因為減振器實際上并不能緩和沖擊，這是懸架彈簧的作用。在這篇論文的目的中，減振器的術語將會被使用。 減振器的構造有許多類型：雙筒減振器，單筒帶或不帶蓄能器的減振器，甚至中間有一個桿的減振器類型。 不同類型的減振器的另一個主要區(qū)別時其外部適應性的特征。汽車通常使用不可調節(jié)的減振器。既然這項研究的焦點是幫助賽車懸架設計，這種單筒減振器具有可調性。這種減振器包含一個在充滿油液的圓筒中運動的活塞總成。一個裝配完全的減振器被分為三個壓力腔：氣室、復原腔和壓縮腔。這個浮動活塞將氣室中的氣體與液體分隔開來，在壓縮腔與復原腔室中，典型的液體是油液。它對溫度相對地不敏感并且不含水蒸氣。復原腔是有活塞桿的那一部分體積。 活塞與活塞桿相連，活塞桿通過一個用來保持油液的密封裝置?；钊谄渫庹稚弦灿幸粋€密封裝置位于其外徑和內徑之間。圖1所示的球型支座是用來將減振器安裝在車體上。在賽車的應用上，減振器的活塞桿一般連接在車橋上，而套筒的另一面一般連接在車架上以減少不定質量的變化幅度。這兩個行程每一個都將被單獨試驗。圖2 壓縮行程流通圖在壓縮行程中，液體有壓縮腔流入復原腔。為了適應這種體積增大，浮動活塞在氣室中壓縮氮氣，氣體壓縮的體積與活塞桿進入的體積相同。模型分析顯示活塞一英寸的位移只引起氣室壓力四到十磅/平方英寸的改變，根據(jù)氣室初始壓力而不同。氣室中的壓力用Pg表示。力等于活塞桿的面積與Pg的乘積，這個力一直作用在活塞桿上。在壓縮行程中氣體彈簧力是不斷增大的。這些流量與壓力腔之間的壓力差有關。在壓縮行程中，Pc大于Pr，這個壓力差使油液由壓縮腔進入復原腔，并產生阻尼力。第一條流通路徑是常通孔。常通孔的尺寸是可以通過圖2所示的活塞桿中的可動針閥調節(jié)的。常通孔可以被調節(jié)成全開以減少阻尼至全閉增大阻尼。常通孔在低速減振中起首要作用因為這個孔常開，與活塞速度無關?；钊琢魍窂酵ㄟ^活塞上的固定直徑孔，再通過變形后允許流通的薄閥片組。為了簡化，在圖2中至顯示了一個閥片，壓縮閥中的液流通過復原閥片中的一個孔。提高速度可以降低復原腔的壓力和增大油液流通速度。壓縮閥片，位于復原腔，根據(jù)活塞的速度限制液流的流通面積。Pv被定義為在活塞孔通道內部的壓力。泄露流通至少在重要性上不如前兩種流通路徑，但是很難將其完全消除。這種活塞套筒密封裝置應該定期更換以使泄露流通量與其它流通方式比起來不會過多。在復原行程中，活塞桿在充滿油液的套筒中被撤回，從而引起油液從復原腔流入壓縮腔。復原行程的液流是從復原腔流入壓縮腔。常通孔現(xiàn)在開始于活塞桿上空的入口處，結束于活塞桿在壓縮腔的終點處。活塞孔流通路徑在概念上與壓縮行程一致，只不過具體的流通孔是不同的。閥內液流通過壓縮閥片上適當?shù)目撞⒁饓嚎s腔內復原閥片的變形。泄露流量與前所述具有同樣的重要性并且通過活塞和外套筒間相同的軸對稱的缺口。通過測試復原行程與壓縮行程，可以看到減振器的物理工作過程是復雜的。方程還與壓力，閥片變形，油液流量等因素有關。既然在任何汽車或賽車中的減振器活塞速度一直處于不斷變化的狀態(tài)，這就很難定義和解釋減振器的工作情況。這項研究中使用的減振器測力計是一個Roehrig 2VS。位移的振幅和頻率是給定的。 圖4 全過程力速度特性 圖5 與FV圖相應的減振器活塞位移時間關系圖6 與FV圖相應的減振器活塞速度時間關系使減振器工作過程參數(shù)化的最初方法是輸出力速度關系。圖4顯示了全過程的力速度曲線，包括壓縮行程和復原行程。對力和速度給出常規(guī)的注釋是重要的。在一些實例中，速度方向的定義可能是相反的。習慣上使用的力是減振器產生的力。有一段速度接近于零的區(qū)域，那里的情況并不真實。圖4中所示的滯后作用是當速度增大和速度降低時的力的差異。滯后作用這個詞語通常用來指這種效果，在本文中將會一直使用這個概念表示在FV圖像上力的差異。這種現(xiàn)象的原因將會在文獻回顧部分給出解釋。這些是減振器運動中的關鍵點。減振器充分延伸，并且開始速度為零。在點2，達到最大負向速度。此時位移為零，這意味著全行程的一半已被壓入減振器。點3標志著壓縮行程的結束。過了點3，復原行程立即開始，伴隨著速度的不斷增大。循環(huán)而后從點4回到點1，隨著活塞速率的降低，復原行程繼續(xù)進行。所有的圖形通常排除了氣體彈簧力。其它的有時被用到的表征減振器工作狀態(tài)的圖像是力位移圖像。這個曲線是減振器參數(shù)化后所有的機械設備被用來測量和測繪力位移曲線的結果。在壓縮行程和復原行程中力都不是關于y軸對稱的。為了獲得進一步理解，可以用一個假想的理想彈簧，理想阻尼器，正弦運動來解釋滯后性。在FV圖像中是一個橢圓（見附錄A）。在一個實際減振器的FV圖像中滯后作用導致減