空气弹簧悬挂的非线性振动模型及刚度特性研究

本文档深入探讨了"空气弹簧悬架的振动模型和刚度特性研究"，发表于2006年，作者尹万建、杨绍普、申永军和郭京波分别来自北京交通大学、邢台职业技术学院以及石家庄铁道学院的交通环境与安全工程研究所。该研究的核心内容是提出了一种带有附加气室的空气弹簧的力学模型，并将其应用到汽车悬挂系统中。 首先，作者构建了一个详尽的空气弹簧数学模型，这个模型考虑了空气弹簧在实际汽车悬挂系统中的动态行为。他们关注的重点是空气弹簧的刚度特性，这是决定悬挂系统性能的关键因素之一。刚度通常描述了物体抵抗形变的能力，对于空气弹簧来说，其刚度会随着内部气体压力的变化而变化，这体现了其显著的非线性特性。 为了更精确地分析空气弹簧的振动行为，论文采用了多尺度法来求解其在正弦激励下的主共振响应。这种方法允许研究人员在不同时间尺度上处理问题，从而揭示了系统的复杂振动模式。通过这种方法，作者得到了空气弹簧振动过程中的幅频响应关系，这是一种描绘振动系统如何响应不同频率输入的重要工具。 研究发现，空气弹簧的振动特性并非完全符合其简化后的力学模型，而是介于两种简化模型之间，显示出了复杂的动态特性。这种非线性特性对于理解和优化汽车悬挂系统的性能至关重要，因为它可能导致车辆在行驶过程中出现不稳定或不适的振动，影响乘客舒适度和行车安全性。 关键词如“悬架”、“空气弹簧模型”、“多尺度法”和“主共振”表明了论文的主要研究内容和方法，这些关键词对于查找同类研究和进一步深入理解空气弹簧在汽车工程领域的应用具有重要意义。这篇文章提供了一个深入理解空气弹簧悬架振动特性和设计优化的重要基础。