减振器动力学模型120页PPT
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汽车减震器分析
汽车减震器分析第一汽车减震器原理•由于悬架系统中的弹性元件受冲击产生震动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减震器。
•为衰减震动，汽车悬架系统中采用减震器多是液力减震器，其工作原理是当车架和车桥间震动而出现相对运动时，减震器内的活塞上下移动，减震器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。
此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对震动形成阻尼力，使汽车震动能量转化为油液热能，再由减震器吸收散发到大气中。
在油液通道截面和等因素不变时，阻尼力随车架与车桥之间的相对运动速度增减，并与油液粘度有关。
第二汽车减震器示意图1.活塞杆；2. 工作缸筒；3. 活塞；4. 伸张阀；5. 储油缸筒；6. 压缩阀；7. 补偿阀；8. 流通阀；9. 导向座；10. 防尘罩；11. 油封第三减振器数学模型的基本原则•（1）模型可以全面描述减振器的阻尼特性。
•（2）数学表达式应该清晰、简洁、易用。
•（3）选用的参数应该具有明显的物理意义。
参数应该描述典型物理量的特性，如第一阻尼系数，泄载点和第二阻尼系数。
•（4）可以方便的根据试验结果确定参数。
•（5）能够准确描述阻尼特性曲线的形状和阀的配置之间的关系。
•（6）能够精确计算分析减振器的阻尼性能与车辆系统能量消耗的关系，可以定量分析极端条件下减振器是否能够疏散足够的热量。
•（7）应有助于深入的理解和分析减振器的内部运动过程和外部工作性能。
•（8）可以满足减振器设计，减振器特性分析和车辆系统动力学研究的要求第四减震器数学模型第五对减震器数学模型的分析建立如下公式描述减振器的行为•式中，Y(x):阻尼力或压降X:活塞速度或者液压油流量B：第一阻尼系数C：形状因子D：泄载点E：曲率因子•G：第二阻尼因子H：后继阻尼因子K：灵敏度因子•eps：孔径因子由式（1）和（2）表示的液压减振器模型含有七个参数，其中阻尼系数B的量纲为s/m，泄载点D的量纲为N，其余五个参数为无量纲因子第七：用上图所示的典型减振器特性来说明减振器数学模型中所含参数的物理含义。
减振器动力学模型
设计基本要求：(a)无毒、无害、无污染；(b) 稳定、可靠、 不沉淀；(c)功耗小低磁场下产生磁流变效应；(d)较宽 的温度使用范围(-40~150oc)；(e)无磨粒存在；(f)无腐蚀 性；(g)响应速度快；(h)价格低廉。
磁流体减振器的工作模式
2.剪切模式：极板有相对运动，利用剪切模式可设 计离合器、制动器、阻尼器、减振器等。剪切模 式的剪切模式剪切力分为两部分：磁流变液的粘 度引起的剪切力Fη和磁场引起的剪切力Fτ分别表 示为： 磁场 S 速度
离心控制器
离心控制器工作原理图：
离心调速器
ψ ψ
ψ ψ
套筒
ζ
ψ
si
ζ
2
nψ
ψ
至汽门 飞轮 至蒸汽机汽缸
ψ
ψ
离心控制器
离心控制器运动微分方程： M的运动微分方程
2
m sin cos mg sin b m
飞轮运动微分方程
P J P 1 2
调节器套筒与蒸汽汽门的关系：
1 1 2 1 , 2 ( ) 2 2 2
2 2 2 2 2
动力减振器的基本原理
3、既然无论δ值如何，幅频响应曲线均通过P、Q 两点。因此， B1/δst的最高点都不会低于P、Q两 点的纵坐标。因此， B1/δst 的最高点都不会低于 P、Q两点的纵坐标。为了使减振器获得教好的 效果，就应该设法减低P、Q两点并使之相等而 且成为曲线上的最高点。研究工作表明为了使P、 Q相等需适当选择频率比α，为了使P、Q 成为最 高点就要适当选择阻尼比δ。 经计算最佳频率比为： αop=1/（2+μ） 最佳阻尼比为： δop =（3 μ /（8（1+ μ ））3）0.5
汽车减震器原理并PPT17页
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
汽车减震器原理并
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
汽车减震器原理并
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
消能减震技术PPT课件
消能减震施工技术
传统的抗震方法是房屋上部结构和基础牢牢地连 接在一起，地震时，地面运动能量经过基础输入到房 屋结构，致使房屋结构发生振动、变形，甚至倒塌。 “消能隔震”的基本思想是使基础和上部房屋结构分 离,隔离地震能量向建筑物的输入。实现地震时地动 而建筑物基本不动，达到保证建筑物安全的目的。
-
1
-
30
3.2 工程实例2
联邦电子科研大楼位于加拿大首都渥太华,它建于 1993年,在2003年增加了1层。这是一幢3层的混 凝土框架结构的建筑,带有1层的地下室。基于对里 边重要的科研设备装置的安全考虑,工程人员决定 采用摩擦耗能支撑对其进行加固。摩擦支撑的布置 如图11所示,在两条斜支撑的交点处共安装23个滑 移为300kN的摩擦耗能器(图12)。摩擦耗能器的 使用使整个加固工程变得很经济,而且这些阻尼器 可以吸收地震能量,保护建筑及其里面的设备。
-
14
3、消能减震结构在工程中的应用
5.12大地震后首个消能减震加固工程(使用 粘滞阻尼器)
摩擦消能器在加固工程中的应用 粘弹性消能器在加固工程中的应用
-
15
3.1 工程实例1
都江堰市北街小学试验外国语学校艺术大楼,为现浇钢筋混凝土框 架结构,框架层数为5层,总高度18m。按照7度抗震设防,但在5.12 特大地震中,原结构还是遭到了破坏,1层柱柱顶受损(图1),1,2层 墙体出现裂缝(图2),局部墙体破碎,局部楼梯构件受损。 通过进 行结构抗震验算,发现原结构多数梁柱不满足抗震要求,如果逐个 构件采用传统加固方法进行加大截面,将带来很大的工程量和较长 的施工工期。同时,加大柱子截面,将减小建筑的使用面积,最后通 过论证,提出采用消能减震加固技术对原结构进行抗震加固的方案。 首先加固受损柱顶,对节点区域混凝土凿面,剔除损坏部位破损的 混凝土,并用吹风机吹净混凝土表面粉尘,然后采用比原结构混凝 土强度等级高一级的C35混凝土修补料对混凝土破坏的节点进行修 补找平,再对节点采用外包钢法对节点做加固处理(图3,4)。最后, 用锚栓将钢板固定在柱子上(图5)。
传统的抗震方法是房屋上部结构和基础牢牢地连 接在一起，地震时，地面运动能量经过基础输入到房 屋结构，致使房屋结构发生振动、变形，甚至倒塌。 “消能隔震”的基本思想是使基础和上部房屋结构分 离,隔离地震能量向建筑物的输入。实现地震时地动 而建筑物基本不动，达到保证建筑物安全的目的。
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3.2 工程实例2
联邦电子科研大楼位于加拿大首都渥太华,它建于 1993年,在2003年增加了1层。这是一幢3层的混 凝土框架结构的建筑,带有1层的地下室。基于对里 边重要的科研设备装置的安全考虑,工程人员决定 采用摩擦耗能支撑对其进行加固。摩擦支撑的布置 如图11所示,在两条斜支撑的交点处共安装23个滑 移为300kN的摩擦耗能器(图12)。摩擦耗能器的 使用使整个加固工程变得很经济,而且这些阻尼器 可以吸收地震能量,保护建筑及其里面的设备。
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3、消能减震结构在工程中的应用
5.12大地震后首个消能减震加固工程(使用 粘滞阻尼器)
摩擦消能器在加固工程中的应用 粘弹性消能器在加固工程中的应用
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3.1 工程实例1
都江堰市北街小学试验外国语学校艺术大楼,为现浇钢筋混凝土框 架结构,框架层数为5层,总高度18m。按照7度抗震设防,但在5.12 特大地震中,原结构还是遭到了破坏,1层柱柱顶受损(图1),1,2层 墙体出现裂缝(图2),局部墙体破碎,局部楼梯构件受损。 通过进 行结构抗震验算,发现原结构多数梁柱不满足抗震要求,如果逐个 构件采用传统加固方法进行加大截面,将带来很大的工程量和较长 的施工工期。同时,加大柱子截面,将减小建筑的使用面积,最后通 过论证,提出采用消能减震加固技术对原结构进行抗震加固的方案。 首先加固受损柱顶,对节点区域混凝土凿面,剔除损坏部位破损的 混凝土,并用吹风机吹净混凝土表面粉尘,然后采用比原结构混凝 土强度等级高一级的C35混凝土修补料对混凝土破坏的节点进行修 补找平,再对节点采用外包钢法对节点做加固处理(图3,4)。最后, 用锚栓将钢板固定在柱子上(图5)。
《汽车减振器简介》ppt课件
绿色环保减振器
要点一
总结词
绿色环保减振器是指在设计、制造和使用过程中均符合环 保要求的减振器。
要点二
详细描述
绿色环保减振器在材料选择、制造工艺和产品循环利用等 方面均符合环保要求。采用绿色材料制造减振器，如生物 降解塑料等，减少对环境的负面影响。此外，绿色环保减 振器还应便于回收和再利用，以减少资源浪费和环境污染 。
减振器未来的发展趋势和前景
智能化发展
随着自动驾驶技术的不断进步，减振器将更加智能化，能 够自适应地调整阻尼和刚度，以更好地适应行驶工况和乘 客需求。
多元化材料应用
未来减振器将更加注重轻量化和高性能化，采用更多元化 的材料，如碳纤维、金属复合材料等，以满足不断提高的 性能要求。
电动与混合动力系统应用
弹簧与阻尼元件
02 减振器主要由弹簧和阻尼元件组成。弹簧起支撑作用
，阻尼元件则将振动能量转化为热能。
动态特性
03
减振器需满足一定的动态特性要求，包括频率响应、
阻尼比等参数。这些特性直接影响减振效果。
减振器的工作过程
01
02
03
压缩行程
当车轮向上跳动时，减振 器活塞向上运动，油液经 阀孔进入活塞上部的油腔 。
液压减振器
总结词
减振效果好、结构紧凑、寿命长
详细描述
液压减振器利用液体的压缩性和流动性来吸收和隔离振动。由于其减振效果好 、结构紧凑、寿命长等特点，常用于精密设备和重型机械的减振。
电子减振器
总结词
智能化控制、高效减振、节能环保
详细描述
电子减振器是一种新型的减振设备，利用电子传感器和控制系统来实时监测和调整设备的振动。由于 其智能化控制、高效减振、节能环保等特点，广泛应用于高档建筑、精密仪器等领域。
汽车减震器原理并建立其数学模型及汽车悬架系统课件PPT
减 震 器 数 学 模 型
2010.11.25
不同应用场合下减振器的稳态特性
液压减振器的数学模型描述
▪ 建立如下公式描述减振器的行为： ▪ (1） ▪ ▪ (2）
▪ 式中，Y(x):阻尼力或压降 X:活塞速度或者液压油流量 B ：第一阻尼系数 C：形状因子 D：泄载点 E：曲率因子
▪ G：第二阻尼因子 H：后继阻尼因子 K：灵敏度因子 ▪ eps：孔径因子 ▪ 由式（1）和（2）表示的液压减振器模型含有七个参数
2010.11.25
图2数学模型中参数的物理意义
对于适用的减振器类型，D表示减振特性中的泄 载点。在这一点阻尼特性将发生改变，从而将第 一阻尼率和第二阻尼率区别开来。乘积BCD表示 低活塞速度下的阻尼率，这是阻尼特性中的一个 重要特征。参数C为所用到正弦函数的限度。阻 尼特性的导数总是正值。因此参数C的值是固定 的，小于或等于1。由于C由泄载点D决定，因此 参数B控制泄载点前的阻尼率。
2010等.11.2因5 素不变时，阻尼力随车架与车桥之间的相
汽车减震器示 意图
1. 活塞杆；2. 工作缸筒；3. 活塞； 4. 伸张阀；5. 储油缸筒； 6. 压缩阀； 7. 补偿阀；8. 流通阀；9. 导向座； 10. 防尘罩；11. 油封
2010.11.25
双向作用筒式减振器示意图
液压减振器数学模型的基本原则Fra bibliotek2.独立悬架如上图(b)所示 其特点是两侧车轮分别独立地与车架 （或车身）弹性地连接，当一侧车轮 受冲击，其运动不直接影响到另一侧 车轮，独立悬架所采用的车桥是断开 式的。这样使得发动机可放低安装， 有利于降低汽车重心，并使结构紧凑 。独立悬架允许前轮有大的跳动空间 ，有利于转向，便于选择软的弹簧元 件使平顺性得到改善。同时独立悬架 非簧载质量小，可提高汽车车轮的附 着性
减振器知识培训共43页PPT
斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
振动力学--动力减震器
(k1 m1 2 )(k2 m2 2 ) k2m2 2 ic(k1 m1 2 m2 2 )
6
得到： X 1e i
F1 F1 2 i [k2 m2 ic ] X 2e [k2 ic ] det[Z ( )] det[Z ( )]
单自由度受迫振动 . 0.976时共振 .
8
这种极端情况下（相当于单自由度系统受迫振动）：
1 X1 1 1 2 2 1 ( / n ) xst 1 1 2 (m1 m2 ) / k1
而令（4.5 15 ）中 ，得：
X1 1 xst 1 2 2
k1 2
k2
m1
c
m2
x1
k1 2
x2
5
系统的强迫振动方程：
1 c( x 1 x 2 ) (k1 k2 ) x1 k2 x2 F1 sin t m1 x 2 c( x 1 x 2 ) k2 ( x1 x2 ) 0 m2 x
令：
x1 (t ) X1ei (t ) x2 (t ) X 2ei (t )
1 1 ( / 1 ) 2 (m2 / m1 )( / 1 ) 2
1 1 2 (m1 m2 ) / k1
此时X1 / xst 为的函数，其中 是已知的。
9
这样减振器各参数就都 确定了，且其响应在 S和T点达到最大， 且小于允许的振幅。
下图( 1/ 4)两条曲线，在 S点和T点分别具有水平切线。
了主质量上受到的激振力，使主质量的振动转移到减振器上来。
4
有阻尼动力减振器
无阻尼动力减振器是为了在给定的频率消除主系统的振动而 设计的，适用于激振频率不变或稍有变动的工作设备。
6
得到： X 1e i
F1 F1 2 i [k2 m2 ic ] X 2e [k2 ic ] det[Z ( )] det[Z ( )]
单自由度受迫振动 . 0.976时共振 .
8
这种极端情况下（相当于单自由度系统受迫振动）：
1 X1 1 1 2 2 1 ( / n ) xst 1 1 2 (m1 m2 ) / k1
而令（4.5 15 ）中 ，得：
X1 1 xst 1 2 2
k1 2
k2
m1
c
m2
x1
k1 2
x2
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系统的强迫振动方程：
1 c( x 1 x 2 ) (k1 k2 ) x1 k2 x2 F1 sin t m1 x 2 c( x 1 x 2 ) k2 ( x1 x2 ) 0 m2 x
令：
x1 (t ) X1ei (t ) x2 (t ) X 2ei (t )
1 1 ( / 1 ) 2 (m2 / m1 )( / 1 ) 2
1 1 2 (m1 m2 ) / k1
此时X1 / xst 为的函数，其中 是已知的。
9
这样减振器各参数就都 确定了，且其响应在 S和T点达到最大， 且小于允许的振幅。
下图( 1/ 4)两条曲线，在 S点和T点分别具有水平切线。
了主质量上受到的激振力，使主质量的振动转移到减振器上来。
4
有阻尼动力减振器
无阻尼动力减振器是为了在给定的频率消除主系统的振动而 设计的，适用于激振频率不变或稍有变动的工作设备。
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