[发明专利]一种车载液压减震器的性能仿真方法

说明书

本发明一种车载液压减震器的性能仿真方法，基于MATLAB软件，针对通道截面类型以及尺寸不同的阀门，基于流体力学理论建立碟片阀门开阀模型，通过碟片阀门开阀模型以获取活塞阀门的开阀程度，再建立车载液压减震器的各腔体之间的液压传动计算模型，计算流体与通道摩擦导致的压力损失、流体流入通道变窄而导致的压力损失、流体流入通道变宽而导致的压力损失以及通道转弯而导致的压力损失，然后结合活塞阀门的开阀程度拟合出车载液压减震器的液压力‑速度曲线和液压力‑位移曲线，以实现对车载液压减震器的性能仿真。

技术领域

本发明涉及液压减震器领域，具体涉及一种车载液压减震器的性能仿真方法。

背景技术

目前车载减震器的产品开发过程会基于产品特性采用虚拟样机在产品开发过程中对产品性能进行把控，然而目前市面上的减震器虚拟样机的可调适性太差，对于减震器中的活塞以及阀门尺寸的标准度要求很高，这也限制了该虚拟样机的应用领域，仿真精度也受限于少数的可调参数，特别是对于为了达到更高产品性能而使用带有特殊阀门的活塞的减震器也不具备仿真能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种车载液压减震器的性能仿真方法，基于MATLAB软件，对多参数可调的车载液压减震器进行性能仿真，使得仿真得到的性能参数更加接近实际的性能参数，从而更好地进行车载液压减震器的开发。

本发明一种车载液压减震器的性能仿真方法，其中车载液压减震器中的阀门是一种带有碟形阀片和节流口的活塞，整个阀门通道包含节流口和阀门开阀后的通道，基于MATLAB软件，针对通道截面类型以及尺寸不同的阀门，基于流体力学理论建立碟片阀门开阀模型，通过碟片阀门开阀模型以获取活塞阀门的开阀程度，再建立车载液压减震器的各腔体之间的液压传动计算模型，计算流体与通道摩擦导致的压力损失、流体流入通道变窄而导致的压力损失、流体流入通道变宽而导致的压力损失以及通道转弯而导致的压力损失，然后结合活塞阀门的开阀程度拟合出车载液压减震器的液压力-速度曲线和液压力-位移曲线，以实现对车载液压减震器的性能仿真。

具体包括如下步骤：

步骤1、建立碟片阀门开阀模型，获取阀门的开阀程度

碟片阀门开阀模块主要基于阀门两侧的压力差以及阀门尺寸，利用薄板理论和等效刚度衰减模型对阀门的开阀程度进行计算，则碟片阀门开阀模型的输入信息包括阀门两侧的压力差和阀门的尺寸，输出信息是与压力差对应的阀片的开阀程度，即阀片的提升高度，具体计算包括如下内容：

所述车载液压减震器中碟形阀门的阀片由多个碟片叠加形成，阀片经有限元拆分为n个单元，其中，第i个单元的刚度D_i为该单元处叠加的碟片的刚度之和，其中，任一碟片的刚度D的计算公式为：

其中，E是材料的弹性模量，h是碟片钢板高度，μ是泊松比；

将阀片随着径向进行拆分成多个环形的有限元单元，第i个单元的受力情况计算如下：

(1)将作用在环形线上的总受力F_i转化为线载荷Q_Fi：

其中，Q_Fi是线载荷，F_i是总受力，R_i是第i单元的内半径；

(2)计算作用在阀门第i单元上压强为p时的总受力F_p,i:

F_p,i＝pπ(R_e²-R_i²) (3)

其中，p是压强，R_e和R_i分别是第i单元的内外半径；