[发明专利]一种车辆ISD悬架参数选型与测试工况设计方法有效
申请号: | 201810619630.5 | 申请日: | 2018-06-15 |
公开(公告)号: | CN108896326B | 公开(公告)日: | 2020-05-01 |
发明(设计)人: | 沈钰杰;陈龙;杨晓峰;刘雁玲;汪若尘;张孝良 | 申请(专利权)人: | 江苏大学 |
主分类号: | G01M17/04 | 分类号: | G01M17/04;G01R31/00 |
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地址: | 212013 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 车辆 isd 悬架 参数 选型 测试 工况 设计 方法 | ||
本发明涉及一种应用机电惯容器的车辆ISD悬架参数选型与测试工况设计方法,属于车辆悬架隔振领域,其主要步骤包括:(1)确定应用机电惯容器的车辆ISD悬架具体结构;(2)完成机电惯容器的结构选型与参数设计;(3)变参数条件下的车辆ISD悬架动态性能仿真;(4)根据悬架系统装置的工作约束条件,确定测试工况参数;(5)进行车辆ISD悬架性能测试,评估试验结果。采用本发明提出的方法,可有效对应用惯容器的车辆ISD悬架进行参数选型与测试工况设计,提升悬架的综合性能与系统工作的稳定性。
技术领域
本发明涉及机械隔振领域,特指一种应用机电惯容器的车辆ISD悬架参数选型与测试工况设计方法。
背景技术
自惯容器的概念提出以来,由“惯容器-弹簧-阻尼器”(Inerter-Spring-Damper)新型机械网络构成的机械隔振系统引起了巨大的关注。应用惯容器的车辆ISD悬架系统由于其均是被动元件,不需要额外的能量输入,成本低廉、性能优越,使得成为车辆工程领域的研究热点。
惯容器的实现形式主要有滚珠丝杠式、齿轮齿条式、液压活塞式和流体式等。近年来,有学者提出将机械式惯容器与电机进行耦合设计,提出一种机电惯容器装置,其可利用机电惯容器中的电网络阻抗模拟输出等效的机械网络阻抗。然而,在机电惯容器的设计中,对于元件参数的选型与测试工作的选取缺乏统一的理论框架,仅凭经验的设计方法会使元件的工作条件超出其额定承载范围,导致工作失稳。
发明内容
本发明的目的是:提出一种应用机电惯容器的车辆ISD悬架参数选型与测试工况设计方法,系统性得给出应用机电惯容器的车辆ISD悬架在结构参数:惯质系数、电机电动势系数、电机推力系数或力矩系数、电网络元件参数和对其进行性能测试的工况参数设计方法,有效避免因选型失误造成的系统工作失稳,提升系统工作的稳定性。
为实现以上发明目的,本发明采用的技术方案是:提出一种应用机电惯容器的车辆ISD悬架参数选型与测试工况设计方法,其主要步骤包括:
(1)确定应用机电惯容器的车辆ISD悬架具体结构;
(2)完成机电惯容器的结构选型与参数设计;
(3)变参数条件下的车辆ISD悬架动态性能仿真;
(4)根据悬架系统装置的工作约束条件,确定测试工况参数;
(5)进行车辆ISD悬架性能测试,评估试验结果。
所述步骤(1)中,应用机电惯容器的车辆ISD悬架同时含有机械网络元件、电网络元件,其中机械网络元件包括弹簧、阻尼器和惯容器,电网络元件包括电阻器、电容器和电感器。
所述步骤(2)中,机电惯容器的结构选型主要有三种:单电机耦合型、平动式惯容器-电机耦合型和旋转式惯容器-电机耦合型;参数设计中主要包括:机电惯容器中运动转换系数、电机电动势系数、电机推力系数或力矩系数。机电惯容器结构选型完成后,需进行位移相关性测试,单电机耦合型不需进行位移相关性测试;平动式惯容器-电机耦合型主要进行拉伸位移-响应位移测试;旋转式惯容器-电机耦合型主要进行拉伸位移-响应转角测试。
所述步骤(3)中,车辆ISD悬架动态性能仿真的变化参数选取为:当路面输入激励为正弦型路面输入时,变化的参数为激振频率与激振振幅;当路面输入激励为随机型路面输入时,变化的参数为行驶车速与路面不平度系数;当路面输入为凸块脉冲型路面输入时,变化的参数为行驶车速与凸块长度。
所述步骤(4)中,悬架系统装置的工作约束条件主要包括:机电惯容器的输出力或力矩、机电惯容器的工作电流和电网络元件的工作功率或工作电压。
所述步骤(5)中,评估车辆ISD悬架系统性能包括悬架的隔振性能与工作稳定性,稳定性主要考虑机电惯容器的输出力或力矩、机电惯容器的工作电流和电网络元件的工作功率或工作电压均在额定工作范围内。
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