机电相似理论在带附加气室空气悬架建模与仿真中的应用

"基于机电相似理论的带附加气室空气悬架的建模与仿真分析" 本文探讨了在机电相似理论指导下，如何构建带附加气室空气悬架的模型并进行仿真分析。研究由李仲兴和高明宏共同完成，他们利用机电系统的相似性，即在受迫振动条件下，机电系统和机械系统的数学描述相同，以此简化带附加气室空气悬架的建模过程。由于电学理论相对于机械系统更为成熟，这一方法能有效避免复杂的力学方程求解。 研究中，作者首先基于机电相似理论，建立了带附加气室空气悬架及其关键部件——附加气室空气弹簧的等效电学模型。这个模型将机械系统转化为电学等价模型，便于理解和分析。接着，通过对比附加气室空气悬架的实际特性试验数据与等效电学模型的仿真结果，验证了电学模型的准确性。 进一步的仿真分析中，作者研究了悬架性能与附加气室容积及减振器阻尼系数的关系。他们发现，当附加气室容积小于6升时，簧载质量加速度和悬架动行程对容积的变化敏感；而当容积超过6升，这种敏感度显著降低。此外，减振器阻尼系数的改变会显著影响悬架性能的三个关键指标，特别是轮胎动载荷的最小值出现在阻尼系数约为8250至9250牛顿·秒/米的区间内。为了选取合适的减振器阻尼系数，需要对整个悬架系统的性能进行综合评估。 论文的结论强调，应用机电相似理论进行空气悬架系统的研究是准确且可行的，这一方法不仅简化了建模步骤，也为优化悬架性能提供了有效的仿真工具。关键词包括附加气室、空气悬架、机电相似理论、电学模型以及仿真分析。该研究受到国家自然科学基金和多个青年科学基金项目的资助，并且作者们分别在江苏大学的汽车与交通工程学院和机械工程学院从事电动车技术、智能交通、车辆动态性能模拟与控制、汽车工程以及三维CAD/CAE/CAM等相关领域的研究。