车辆悬架部件的非线性特性研究进展

V ol 37No.4

Aug.2017

噪

声与振动控制NOISE AND VIBRATION CONTROL 第37卷第4期2017年8月

文章编号：1006-1355(2017)04-0074-06

车辆悬架部件的非线性特性研究进展

王靖岳1，2，郭

胜2，鄂加强1

（1.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙410082；

2.沈阳理工大学汽车与交通学院，沈阳110159）

摘要：空气弹簧、阻尼减振器和钢板弹簧是车辆悬架系统的重要组成部件，它们都具有非线性特性，可大大提高车辆的行驶平顺性。从非线性科学角度，重点介绍了空气弹簧、阻尼减振器和钢板弹簧的研究现状和非线性特性及其对改善车辆性能的作用。分析了非线性车辆悬架部件的研究方法和发展方向。

关键词：振动与波；悬架系统；非线性；空气弹簧；阻尼减振器；钢板弹簧中图分类号：U463.33

文献标志码：A

DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-1355.2017.04.015

Advances of Nonlinear Characteristics Research of Vehicle ’s

Suspension Components

WANG Jing-yue

1,2

,GUO Sheng 2,E Jia-qiang 1

（1.State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body,Hunan University,

Changsha 410082,China;

2.School of Automobile and Transportation,Shenyang Ligong University,Shenyang 110159,China ）

Abstract :Air spring,vibration damper and leaf spring are important components of vehicle ’s suspension systems.They all have nonlinear characteristics,which can greatly improve the ride comfort of vehicles.In this paper,research advances of the nonlinearity of air spring,damper and leaf spring are introduced,and their effects on improving the performance of vehicles are discussed.The research methods and development prospects of the suspension components are analyzed.

Key words :vibration and wave;suspension system;nonlinear;air spring;vibration absorber;leaf spring

车辆悬架系统主要由弹性元件、减振器和导向机构等组成

[1]

。弹性元件主要起缓和冲击的作用；

减振器主要起使振动迅速衰减的作用；导向机构是使车轮（特别是转向轮）的运动轨迹符合一定的要求，使车辆具有较好的操纵稳定性。空气弹簧和钢板弹簧属于弹性元件、阻尼减振器属于减振器的一种，这些部件在力学特性上显示为非线性。空气弹簧具有较理想的非线性弹性特性，加装高度调节装置后，车身高度不随载荷增减而变化，弹簧刚度可设计得较低，可大大提高乘坐舒适性，因而广泛应用在载重汽车、大客车、小轿车及铁道车辆上；非线性减振器汽车模型能更好捕捉到道路激励下的反应，

收稿日期：2016-12-02基金项目：辽宁省教育厅科技研究资助项目（L2012068）作者简介：王靖岳（1978－），男，辽宁省铁岭市人，博士，副教

授，硕士生导师，主要研究方向为车辆系统动力学与控制、非线性振动与控制。E-mail:abswell@https://www.360docs.net/doc/9516881185.html,

可以更好吸收车辆的冲击和振动，在加速度较低时可以提高乘坐舒适性；钢板弹簧的非线性刚度、簧片之间的接触和摩擦等非线性因素影响着车辆对路面的响应，尤其对重型商用车的行驶平顺性及制动性有着重要影响。文中着重从非线性科学角度介绍它们的非线性特性研究现状。

1非线性空气弹簧的研究现状

空气弹簧是利用压缩空气制作的弹簧，根据压缩空气所用容器的不同，分为囊式和膜式。空气弹簧的非线性弹性特性如图1所示，没有考虑非线性因素的钢板弹簧的变形量会随着载荷的增加而线性增大，囊式和膜式空气弹簧的变形量会随着载荷的增加而非线性变化。这种弹簧的刚度是可变的，因为作用在弹簧上的载荷增加时，容器内的定量气体气压升高，弹簧的刚度增大。反之，当载荷减小时，弹簧内的气压下降，刚度减小，故它具有较理想的弹性特性，可以提高行驶平顺性来适应不同路况，所

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