本文關(guān)鍵詞：雙向作用筒式減振器可靠性分析及故障研究

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【摘要】：我國汽車產(chǎn)銷量的連年增長帶動了汽車配件市場的繁榮,減振器因其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和對汽車行駛平順性、安全性的影響,無疑是整車中的關(guān)鍵部件。本文從雙向作用筒式減振器的可靠性角度出發(fā),旨在通過對減振器三種功能性故障失效數(shù)據(jù)的研究,得出減振器的失效率曲線,并對減振器的故障原因進行深入分析。建立減振器閥系和油液的三維模型,對其工作過程中可能出現(xiàn)的異常狀態(tài)進行仿真,仿真結(jié)果對于減振器的優(yōu)化設(shè)計和故障診斷具有一定的參考價值。在對減振器可靠性的研究中,經(jīng)過擬合優(yōu)度檢驗確定失效數(shù)據(jù)服從兩參數(shù)威布爾分布,運用當(dāng)量故障數(shù)計算公式將減振器故障數(shù)據(jù)進行整合,最終得出減振器當(dāng)量故障的失效率曲線,確認減振器的失效屬早期失效。運用故障樹分析法對減振器的故障原因進行深入分析,總結(jié)出引起阻尼力異常和異響的主要原因包括閥片振動、油液粘連、空化、空程沖擊等。在流-固耦合理論的研究中,分別推導(dǎo)流體部分和結(jié)構(gòu)體部分的控制方程,并分析了控制方程離散后的差分方程的解法。深入了解流-固耦合分析軟件的工作原理,確定選用隱式算法中的Newmark方法求解本文中所涉及的非線性有限元問題。建立減振器閥系及工作缸內(nèi)油液的四分之一模型,在流固耦合分析軟件ADINA中對模型進行前處理,包括劃分網(wǎng)格、確定邊界條件、施加約束和初始條件。對于仿真中的難點,如接觸的設(shè)置、非線性彈簧單元的定義、動網(wǎng)格設(shè)置等都進行了合理的處置,保證運算的順利進行。對減振器工作過程中節(jié)流閥片的振動情況進行仿真,之后從可靠性的角度出發(fā),比較兩種不同閥片結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣;從原理上驗證了減振器工作過程中油液吸附作用的存在,油液吸附作用的影響在三維模型的仿真中得到了驗證。從原理角度分析了減振器工作過程中空化現(xiàn)象及活塞空程的產(chǎn)生,隨后應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS對空化現(xiàn)象進行仿真,確定空化易產(chǎn)生部位,并根據(jù)仿真結(jié)果對活塞結(jié)構(gòu)進行改進,改進后相同工況下空化現(xiàn)象有了顯著減弱。結(jié)合一定工作頻率下活塞空程的計算公式,得出減振器壓縮行程初始階段空程的大小。為了解活塞空程對減振器工作性能的影響,在ADINA中建立了氣-液兩相流與結(jié)構(gòu)體的流-固耦合分析模型,分析結(jié)果驗證了減振器空程畸變和空程沖擊的存在。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.335.1
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本文編號：1145032