文 献 综 述

1 选题的背景

随着汽车工业的飞速发展，乘客对车辆的乘坐舒适性要求进一步提高。在现代汽车的底盘系统中，悬架作车轮和车身的连接介质，可以使二者之间产生相对的弹性运动，并传递二者之间的力与力矩，缓和路面传递而来的冲击载荷，保护汽车平顺稳定行驶^[1]。 悬架由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性，在大多数汽车的悬架系统内部装有减振器。减振器和弹性元件是并联安装的^[2]。

作为悬架弹性元件的一种#8212;#8212;扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的扭杆。一端固定在车架上，另一端固定在悬架的摆臂上，摆臂则与车轮相连。当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线而摆动，使扭杆产生扭转弹性变形，借以保证车轮与车架的弹性联系^[3]。

2 扭簧和前减振器总成的国内外研究现状

国外对扭杆弹簧的研究比较少，多数是对特殊用途的扭杆弹簧警醒的研究。如月球车用扭杆弹簧的可靠性进行研究。通过建立扭杆弹簧悬架的动力学模型，对此动力学模型及功率谱寿命预测法推导出扭杆弹簧疲劳寿命，国外主要是通过汽车扭杆弹簧配合阻尼系统和布置形式来研究其对整车性能的影响，并进行改进.国内对扭杆弹簧的研究多集中在加工工艺、材料、可靠性等方面^[4]。

在减振器方面，对集总参数模型的建模方法有很多，其中Lang的研究最具有代表性，他在1977年建立了具有83个参数的某双筒减振器的集总参数模型，并利用加速度方波激励进行试验测试，得出了关于三角模型的速度波形和分段抛物线的位移波形的结论。随后，1997年，Lee建立了单筒式充气减振器的集总参数模型，可有效预测减振器的动态特性。2001年，法国Tallec和Mouro实现了真正意义上的减振器固-液耦合仿真，02年，Etman等人通过建立多体悬架动力学模型对位移相关减振器在卡车前悬架中的应用做了大量研究。05年，韩国学者Choon-TarLee基于位移相关减振器的数学模型，使用AMESim平台对四分之一车辆悬架模型做了平顺性仿真，提高了汽车的平顺性和乘坐舒适性^[5]。

我国对液压减振器的研究方面起步较晚，但是在减振器的仿真分析上也做了大量研究，主要集中在集总参数建模和分布参数建模两大类。蔡家明考虑了影响液压减振器特性的多种因素，提出了数值模拟其阻力特性的物理模型及非线性计算方法，从理论上揭示了其减振机理，分析讨论了油液温度、激励对其减振特性的影响。华南理工大学的蒙磊以SS9型电力机车一系液压减振器具体结构为参考模型建立了三维实体模型，划分计算网格，运用数值计算方法对减振器内部流场进行了三位模拟和特性分析，最后提取仿真数据绘制了减振器阻尼特性曲线，并与测试标准结果进行了对比分析^[6]。

李超以新型电磁阀式阻尼连续可调减振器为研究对象，采用专业的流-固耦合软件ADINA，进行了减振器分布参数模型的相关研究^[7]。

吴英龙从理论上建立了阻尼力和油液压强的换算公式、减振器节流计算的公式、三种受力形式下阀片变形的计算公式等理论、试验和仿真手段深入研究减振器的工作原理和故障机理，完善减振器的设计理念，优化减震器结构^[8]。