论文总字数：15153字

摘 要

现如今，随着生活水平的提高，人们对汽车乘坐舒适性的要求越来越高，减振器作为悬架系统中的一个重要部件，是影响上述指标的关键，因此研究汽车减振器具有重要意义。为了优化减振器的结构参数和阻尼特性，液压减振器的设计人员需要建立能够描述阻尼特性的仿真模型。此外，在整体车辆的仿真中，也会用到液压减振器阻尼特性的仿真。所以，无论是在减振器的设计制造上，还是在车辆整体的行驶平顺性和操作稳定性上，液压减振器阻尼特性的仿真和优化都占有着重要的地位。

本文首先介绍了汽车减振器的起源和发展，减振器阻尼特性的国内外研究现状。其次，介绍了双筒式液压减振器的结构，工作原理和阻尼特性。之后，计算了沿程阻力系数，建立了阻尼孔阻尼模型。最后，结合减振器环形阀片挠度相关的研究，建立活塞总成阻尼力模型，继而使用MATLAB软件对活塞总成阻尼力进行仿真。

关键词：双筒式液压减振器；阻尼特性；活塞总成；仿真

Research and Simulation of piston assembly damping force of hydraulic cylinder shock absorber

Abstract

Nowadays, people's living standards are improving, and people are increasingly demanding ride comfort. As an important part of the suspension system, the damper is the key to affecting the above indicators. Therefore, research on automobile dampers is of great significance. In order to optimize the structural parameters and damping characteristics of the damper, the designer is required to establish a simulation model that accurately describes the damping characteristics of the damper. Simulation of damping characteristics can also be applied to vehicle simulation. The simulation and optimization of the damping characteristics are not only important for the design and development of the damper, but also important for the ride comfort, handling stability and safety of the vehicle.

This paper first introduces the origin and development of automotive dampers, as well as the research status of its damping characteristics at home and abroad. Secondly, the structure, working principle and vibration damping characteristics of the double cylinder hydraulic shock absorber are introduced. Then, the drag coefficient along the path is calculated, and the damping model of the orifice is established. Finally, related with the deformation research of the damper annular valve plate, the damping force model of the piston assembly is established, and the damping force of the piston assembly is simulated by MATLAB software.

Keyword：Double-barrel Hydraulic Shock Absorber，Damping characteristic

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1选题背景 1

1.2减振器的起源与发展 1

1.2.1 国外发展现状 1

1.2.2 国内发展现状 2

1.3液压减振器阻尼特性国内外研究现状 2

1.3.1国外研究现状 2

1.3.2国内研究现状 2

1.3选题意义 3

1.4课题任务 3

1.4.1任务要求 3

1.4.2方案设计 3

第二章 液压筒式减振器的结构、工作原理及阻尼特性 4

2.1液压筒式减振器的结构组成 4

2.2液压筒式减振器的工作原理 5

2.3液压减振器的阻尼特性 6

2.3.1阻尼力组成 6

2.3.2减振器外特性 7

第三章 阻尼孔阻尼模型的建立 8

3.1沿程阻力系数 8

3.1.1层流时的沿程阻力系数 8

3.1.2湍流时的沿程阻力系数 9

3.2阻尼孔阻尼模型 10

3.2.1薄壁小孔的流量 10

3.2.2细长孔的流量 10

3.2.3同心环状缝隙的流量 11

第四章 活塞总成阻尼力模型的建立 12

4.1 节流部件与活塞分析 12

4.2 节流部件之间的流量、压降关系 12

4.3 减振器外特性曲线 13

第五章 总结展望 14

5.1总结 14

5.2展望 14

致谢 15

参考文献 16

绪论

1.1选题背景

随着我国经济的迅速发展，汽车的乘坐舒适性 ，操纵稳定性和驾驶安全性在人们心中地位越来越高，汽车减振器是影响上述指标的关键。因此，研究汽车减振器具有重要意义。减振器是悬架系统中的一个重要部件，其中被动式液压筒式减振器最为常见，其工作原理是活塞与减振器外筒有相对速度时，阻尼液通过阻尼部件，产生压降，压降与承压面积之积便是阻尼力，活塞总成主要包括阻尼孔，环形间隙，常通节流孔等阻尼部件。故本课题对被动式液压筒式减振器进行活塞总成阻尼力的研究与仿真，从而获得减振器的阻尼力分布情况。

1.2减振器的起源与发展

减振器已经发展了一百多年，最早的汽车中使用的减振器由弹簧组成。虽然弹簧减振器可以在一定程度上减小路面与路面之间的冲击，但是很容易产生共振，因此很快就会消除。之后出现的减振器是液压减振器。 1908年第一台液压减振器的外观引起了汽车减振器的质变。阻尼器主要由橡胶制成的节流通道分成两部分，并且通过液压和节流通道之间的摩擦实现振动。后来随着技术的发展，摇臂式减振器逐渐出现，但由于结构繁杂，体积庞大等其他很多缺点，很快就被淘汰了。一直到二战结束，结构简单的液压减振器出世，取代了摇臂式减振器。该减振器不仅体积小，而且具有成本低，使用寿命长的重要特点，此外它可以有效的产生减振效果。

1.2.1 国外发展现状

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