吉林大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (2): 355-363.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20170282

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基于活塞形状的空气弹簧动特性分析与参数优化

李静1, 丁明慧1, 李立刚2, 陈立军3   

  1. 1. 吉林大学 汽车工程学院,长春 130022;
    2. 浙江亚太机电股份有限公司,杭州 311203;
    3.吉林大学 大数据和网络管理中心,长春 130022
  • 收稿日期:2017-03-27 出版日期:2018-03-01 发布日期:2018-03-01
  • 通讯作者: 陈立军(1960-),男,副研究员.研究方向:计算机应用.E-mail:clj@jlu.edu.cn
  • 作者简介:李静(1974-),男,教授,博士生导师. 研究方向:汽车底盘系统整车性能匹配及电控系统.E-mail:liye1129@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51275206)

Dynamic characteristics analysis and optimization of air spring based on the piston shape

LI Jing1, DING Ming-hui1, LI Li-gang2, CHEN Li-jun3   

  1. 1.College of Automotive Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China;
    2.Zhejiang Asia-pacific of Electronic Company Limited, Hangzhou 311203, China;
    3.Big Data and Network Management Center, Jilin University, Changchun 130022,China
  • Received:2017-03-27 Online:2018-03-01 Published:2018-03-01

摘要: 考虑活塞圆弧过渡,采用曲面积分按活塞设计形状分阶段推导空气弹簧动特性精确模型,分析了活塞主要设计参数对空气弹簧动特性的影响规律,并进行了试验设计(DOE)灵敏度分析和参数优化。结果表明,该建模方法能较准确地预测空气弹簧动特性,为汽车用空气弹簧刚度设计匹配提供了一种较为经济实用的预估方法;基于空气弹簧活塞结构参数优化可以使空气弹簧在正常工作压力、推荐工作高度范围内工作的同时兼顾车辆自身的舒适性和空气弹簧的综合使用性能,具有一定的经济价值。

关键词: 车辆工程, 膜式空气弹簧, 动态特性, 活塞设计, 参数优化

Abstract: The precise design of the dynamic stiffness of air spring is one of the key issues to accurately match the dynamic stiffness of the vehicle in the predevelopment stage. Considering the transition of the piston circular area, a method is proposed to get the accurate dynamic characteristics model of the air spring, which is based on the design of the piston shape in different stages according to the surface integral. The influence of the main design parameters on the dynamic characteristics of the air spring is studied. The experimental design sensitivity analysis and parameter optimization are carried out. Results show that the model can accurately predict the dynamic characteristics of the air spring and provide an economical and practical prediction method of the stiffness design of the air spring used in automobiles. When the air spring is in normal working pressure and recommended working height range, the optimization of structural parameters of the air spring piston can simultaneously take into account the comfort of vehicle itself and the comprehensive performance of the air spring and has certain economic value.

Key words: vehicle engineering, diaphragm air spring, dynamic characteristics, piston design, parameter optimization

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