一、电动车辆空气弹簧系统（论文文献综述）
李美[1]（2012）在《带附加气室空气弹簧系统动态特性机理的研究》文中研究说明空气弹簧悬架系统具有变刚度、低振动频率、抗路面冲击的特性,能有效改善车辆的行驶平顺性、乘坐舒适性以及操纵稳定性,还可降低车辆对路面的破坏等性能。在国外,空气弹簧已广泛应用于车辆悬架系统,而在国内,缺乏系统的空气悬架系统设计理论,空气悬架系统的研发能力较低,绝大多数整车及零部件生产企业缺乏空气悬架系统的设计开发能力,影响了参与国际市场竞争。开展空气悬架系统关键部件——空气弹簧系统的关键技术研究,既能满足提高车辆悬架系统性能的要求,又能为我国相关企业参与国际市场竞争提供有力支持,同时推进我国汽车悬架行业的科技进步。以管路连接主副气室的带附加气室空气弹簧系统为研究对象,应用CFD技术对系统内部气体流动进行数值模拟,探索带附加气室空气弹簧系统的动态特性机理。运用有限元分析理论,建立空气弹簧主气室的有限元模型,分析空气弹簧主气室的非线性特性。利用ABAQUS/Standard模块分析初始气压、帘线角、帘线间距和帘线层数对空气弹簧承载性能的影响；用Explicit模块分析空气弹簧主气室的动态特性与弹簧内部初始气压和激振频率的关系。运用均熵修正理论,建立连接管路的动态分布模型,分析管路对气体流动产生的“时滞”效应。综合空气动力学、流体力学和热力学理论,考虑系统部件之间气体流动过程中热量的交换,假设带附加气室空气弹簧系统各部件内的气体压力均匀（整体等效气压）,基于变质量系统理论,推导带附加气室空气弹簧系统的振动微分方程,为系统特性分析奠定理论基础。在等效气压模型基础上,研究带附加气室空气弹簧系统的自由振动和受迫振动响应特性。结果表明：系统响应特性受附加气室容积、连接管路内径等因素的影响明显。随附加气室容积的增大,系统的固有频率逐渐降低,当附加气室容积从OL增加至与主气室等容积时,系统的固有频率由1.8Hz降低至1.45Hz；随管路内径的增大,自由振动的周期先增大后减小,连接管路内径为12mm时,系统的自振频率最小,约为1.34Hz；增设附加气室后,系统的自由振动是有阻尼振动,随附加气室容积的增大,系统的阻尼比增大；随着连接管路内径的增大,带附加气室空气弹簧系统的振动衰减变慢,阻尼比减小,说明连接管路的阻尼作用降低。探索CFD与动网格技术在带附加气室空气弹簧系统特性分析中的应用,应用有限体积法对系统内部的三维湍流进行数值模拟,得到带附加气室空气弹簧系统的内部压力场、速度场、温度场等,分析系统内部气体的流动现象和规律,研究带附加气室空气弹簧系统的动态特性机理。根据系统内部流动的数值模拟结果,应用面积加权平均法求解带附加气室空气弹簧系统工作高度位置的等效气压,并与理论计算得到的整个气室等效气压进行对比。结果显示,两者之间存在一定差异。在不考虑连接管路内径影响时,通过数值模拟获得系统工作高度位置的等效气压,在此基础上求解动刚度,并对其进行三维曲面拟合、试验验证及误差比较等,建立工作高度位置等效气压下带附加气室空气弹簧系统的动刚度模型。设计了带有连接管路的带附加气室空气弹簧特性试验系统,提出了带附加气室空气弹簧系统静态特性和动态特性的试验方案,并在INSTRON 8800数控液压伺服激振试验台上对不同连接管路内径、不同附加气室容积的空气弹簧系统进行静态和动态特性试验,得到位移、载荷、气压等随时间的变化关系,求解空气弹簧系统动刚度,并与工作高度位置等效气压下模拟得到的动刚度进行对比,验证了利用局部等效气压求解系统动刚度的准确性。通过试验和动刚度模型分析空气弹簧系统动刚度的影响因素和影响规律,为弹簧系统内部参数的匹配和选择奠定基础。提出两种附加气室容积可调的结构方案,讨论附加气室容积可调的实现方法。
叶特[2]（2018）在《中国标准动车组用空气弹簧的研制》文中指出中国高速铁路运营里程多、持续时间长、运用工况复杂多变,为实现高速动车组技术全面自主化,打造适合中国国情与路情的高速动车组,中国铁路总公司启动标准动车组车型研制工作。标准动车组综合已有各型动车组优点,建立统一的技术平台,实现动车组在服务功能、运用维护上的统一,有利于动车组的生产及采购,降低成本,并推动我国动车组关键零部件的深入研究。转向架悬挂系统作为动车组的核心部分,决定或直接影响列车运行的平稳性、安全性和舒适性,但高端悬挂系统部件及核心技术一直由国外公司垄断,价格高昂,且标准不一,互换性差。因此,掌握悬挂系统关键核心技术,研制出具有完全自主知识产权且性能优良的悬挂系统平台对于中国自主研制标准动车组具有极其重要意义。空气弹簧作为转向架二系悬挂的重要组成部分,对其进行研究开发显得尤为重要。本文采用技术分析、结构设计、理论分析、试制验证的研究思路和方法对标准动车组用空气弹簧进行研制。通过总结不同类型转向架用空气弹簧的特点,结合标准动车组转向架的结构形式,详细分析了空气弹簧的主要功能及主要技术参数,确定了空气弹簧的研制方向及目标;通过分析总结不同结构气囊、辅助弹簧的优缺点,确定了标准动车组用空气弹簧的详细结构;通过ABAQUS分析软件对空气弹簧的关键特性、关键部件强度进行了理论分析与校核,保证了空气弹簧结构设计的可靠性;通过对空气弹簧各关键部件进行工艺试制,调试出满足设计要求的产品,通过试验验证完成中国标准动车组空气弹簧产品研制。通过本论文研究,试验证明标准动车组空气弹簧可以满足使用要求,其采用小曲囊气囊与层状辅助弹簧组合结构,具有承载能力强、外形空间小、充气刚度低、水平位移能力强的特性并带有水平非线性止挡的功能;通过产品研制掌握了空气弹簧建模与分析的关键技术,提升了空气弹簧理论分析精度,总结并掌握了标准动车组空气弹簧的承载特性、刚度特性、变形特性、非线性特性的规律。
彭福泰[3]（2017）在《车辆空气弹簧悬挂系统动力学特性研究》文中进行了进一步梳理随着铁路现代化建设的快速发展,越来越多的高速铁路投入运营,我国的铁路运输取得了极大的进步,高速列车动力学问题日益得到重视,尤其空气弹簧作为车辆系统的关键部件,其模型的准确与否直接影响车辆系统动力学的分析,是近几年的研究热点。本文研究的主要目的是分析空气弹簧悬挂系统的非线性动力学特性以及对车辆系统稳定性、舒适性和安全性的影响。基于流体力学、空气动力学和热力学等理论,推导了空气弹簧的刚度和阻尼表达式,表明空气弹簧系统受到的影响因素较多,附加气室体积、节流孔直径、有效面积、激励幅值以及激励频率等都对其非线性和线性动力学特性有较大影响,为空气弹簧动力学分析提供理论依据。考虑节流孔的不同情况,建立了单自由度与两自由度非线性空气悬挂系统动力学模型,分别运用谐波平衡法和平均法求解了系统的近似解析解,分析了空气弹簧关键参数对其系统幅频曲线的影响,进一步对系统的主共振状态和稳定性进行了分析研究。同时,将线性与非线性弹簧悬挂特性理论计算结果与实际实验数据比较,表明非线性空气弹簧模型更接近实际情况。参考空气弹簧系统横向刚度的计算经验公式,推导了空气弹簧的横向模型刚度表达式,并基于此建立九自由度横向半车系统动力学模型,进一步分析了当参数变化时车辆的振动稳定性。基于空气弹簧悬挂系统非线性动力学模型,进一步建立了高速列车十七自由度整车模型,对于在不同速度下车辆系统的车体、转向架、轮对的点头、浮沉、侧滚等运动的振动情况进行了分析,表明空气弹簧非线性动力学计算模型能够符合车辆系统的减振要求,保证车辆运行的稳定性与舒适度。
刘亚平[4]（2013）在《铁道车辆用空气弹簧动力学性能仿真研究》文中研究表明空气弹簧是在柔性的密闭容器中充入压力空气,利用空气的可压缩性实现弹性作用的一种非金属弹簧。近年来,空气弹簧以其良好的弹性特性在铁道车辆上得到了广泛应用。在对装有空气弹簧的车辆进行动力学仿真时,受条件和手段的限制,通常将空气弹簧等效为弹簧和阻尼并联的线性模型,但管道长度、节流孔直径、附加气室容积等参数的不同都将导致空气弹簧的动态特性有所差异,传统的线性模型不能反映空气弹簧诸多参数的影响,更不能反映带高度阀和差压阀空气弹簧的耦合作用,其不利于对空气弹簧的研究与选型,且给车辆系统动力学仿真结果带来较大误差。基于热力学和流体力学相关理论,采用数学—物理方程对空气弹簧内气体的实际变化过程进行描述,基于Matlab/Simulink软件平台分别建立了空气弹簧本体—固定节流孔—附加气室模型、空气弹簧本体—连接管道—附加气室模型以及高度阀与差压阀动力学模型,分析不同激励幅值、空气弹簧参数和热传递系数对空气弹簧垂向动态刚度及阻尼的影响。研究结果表明：空气弹簧系统的垂向动态刚度随激励振幅的增大而增大,且在不同振幅激励下系统的阻尼存在近似相等的峰值；当采用较长管路连接时应考虑管道内空气质量的惯性对空气弹簧动态特性的影响,短管可等效为固定节流孔连接；空气弹簧垂向动态刚度在低频与高频激励下分别趋于常值；固定节流孔存在低频开口过大,高频开口过小的缺陷；热传递系数对空气弹簧动态特性有较大影响,其数值的选择应建立于试验数据的基础上本文将完整的空气弹簧动力学模型与在SIMPACK中建立的高速动车组车辆系统动力学模型进行耦合,采用Matlab/Simulink与SIMPACK的联合仿真技术,研究了不同类型空气弹簧悬挂系统及热传递系数对车辆动力学性能的影响。分析结果指出：高度阀的控制方式一般选用2点或4点控制,其中2点控制必须安装合适刚度的抗侧滚扭杆装置。采用固定节流孔连接的空气弹簧系统,选取节流孔直径15mm一20mm较为合适；附加气室容积的选取范围一般为60L—1OOL。空气弹簧参数和热传递系数对车辆垂向运行平稳性有较大影响。
刘增华[5]（2007）在《铁道车辆空气弹簧动力学特性及其主动控制研究》文中研究表明提高列车运行速度是铁路运输发展中始终追求的目标。随着列车速度的不断提高,对车辆运行品质提出了更高的要求。转向架动力学性能是确保车辆具有良好运行品质的关键,其主要取决于其悬挂装置的特性及参数匹配。空气弹簧具有自振频率低、刚度可调、阻尼可控、降噪吸振能力好、使用寿命长等优点,逐渐代替钢圆簧作为二系悬挂系统的关键部件,近年来在轨道车辆上得到了广泛应用。而空气弹簧阻尼可控的特性为对其进行半主动控制,进一步提高车辆的运行平稳性提供了可能。半主动控制是近年来运用到机车车辆研究领域的一门新技术,其为进一步提高机车车辆动力学性能开辟了新的途径,为机车车辆动力学性能各个方面日益突出的矛盾提供了解决的可能。合理的半主动悬挂系统设计可以在不影响机车车辆稳定性和曲线通过性能的前提下改善机车车辆运行平稳性,以满足车辆高速运行的要求。本文基于有限元和现代控制理论对空气弹簧悬挂系统垂向力学特性、半主动控制控制器的设计和悬挂系统的计算机仿真等进行分析研究,主要研究内容如下:（1）针对空气弹簧的特点,对其热力学特性、垂直刚度特性和阻尼特性进行了系统的理论分析,得出了空气弹簧力学特性的主要影响因素,空气弹簧节流孔孔径与其阻尼的关系;（2）分析空气弹簧系统的材料非线性、几何非线性、状态非线性、流固耦合等对其动力学特性影响较大的非线性问题,并提出了进行力学特性分析时相应的建模方法;（3）采用现代有限元分析技术,以目前国内广泛应用的SYS540型空气弹簧为例,借助于ABAQUS有限元软件建立了有限元仿真分析模型,主要对其垂向力学特性进行了仿真分析,为空气弹簧的设计和制造提供了理论依据;（4）分析天棚阻尼控制、反馈控制、最优控制、预测控制、决策控制、自适应控制、H∞控制、模糊控制和神经网络控制等半主动控制策略的基本原理及其在半主动控制悬挂系统中的具体应用。通过综合比较最终确定采用最优控制技术来对空气弹簧二系悬挂系统进行半主动控制;（5）建立了车辆垂向半主动悬挂系统完整的数学模型。包括1/4车辆半主动控制数学模型、整车半主动控制数学模型和测控系统输入输出通道模型;（6）运用半主动控制技术分析包括空气弹簧的1/4车辆模型和整车模型的最优控制策略,提出了一套以调节空气弹簧节流孔直径从而改变悬挂系统阻尼为目的的半主动控制方案,并运用计算机软件SIMULINK对半主动控制空气弹簧悬挂系统进行了计算机仿真分析。结果表明所设计出的控制器能有效降低车辆的垂向振动,提高了其运行平稳性;（7）进一步对控制器的性能影响因素进行分析,提出了所设计的最优控制器的实际效果很大程度上取决所选用的加权矩阵,即使半主动悬挂系统所有的参数和工作条件完全一样,由于所选用的加权矩阵不同,可能会导致其性能完全不同。
张娟[6]（2020）在《超导电动悬浮磁力特性及超导磁浮车辆动力学仿真分析》文中研究指明超导电动磁浮列车作为区别于常导磁浮列车和传统轮轨列车的新型轨道交通工具,具有速度高、悬浮间隙大、不需要主动控制等优点,在高速及超高速地面交通领域具有良好的应用前景。超导电动悬浮作为磁浮列车稳定运行的核心系统,由于其动态电磁环境十分复杂,超导电磁铁与地面线圈之间动态相互作用力也极为复杂,长期以来超导磁浮列车动力学仿真总是将超导电动悬浮简化为线性弹簧,从而无法准确模拟超导磁浮车辆的动力学行为。因此,本研究开展了超导电动悬浮系统磁力特性研究,建立了超导电动悬浮力与导向力计算模型,并将其应用于超导电动磁浮车辆动力学仿真模拟,开展了超导电动磁浮车辆动力学性能预测与参数优化研究。首先,在分析超导电动磁浮列车电动悬浮系统结构的基础上,利用动态电路原理,推导了悬浮力、导向力和等效阻尼的解析表达式。然后,参考日本MLX01超导磁浮列车电动悬浮系统参数,基于推导的解析表达式计算了不同条件下电磁悬浮力和导向力,给出了电动悬浮力、导向力和等效阻尼与列车运行速度、悬浮间隙和导向间隙的关系曲线,揭示了电动悬浮系统的力学特性,为后续超导磁浮车辆动力学建模和仿真计算提供了基础。其次,分析了超导磁浮列车的转向架结构,利用SIMPACK软件和Simulink软件建立了包含非线性电动悬浮力计算模块的磁浮车辆动力学模型,并参照中国高速铁路无砟轨道不平顺谱反演得到了地面线圈几何不平顺样本。仿真计算了超导磁浮车辆以不同行车速度通过直线轨道和曲线轨道的动力学响应,计算结果表明行车速度对超导电动磁浮车辆动力学性能影响明显;磁浮车辆曲线通过时,超导磁铁悬浮间隙和导向间隙波动量不大,车辆与曲线轨道发生机械碰撞的可能性不大。对比分析了采用非线性电磁力模型和和等效线性化电磁力模型的磁浮车辆动力学响应,结果表明线性化电磁力模型会导致较大的计算误差,超导电动磁浮车辆动力学仿真应优先使用非线性电磁力计算模型。最后,进一步研究了一系悬挂和二系悬挂参数对超导磁浮车辆动力学性能的影响。研究结果表明,一系悬挂刚度对车辆运行平稳性影响非常小,采用较低的二系悬挂垂向刚度,可以有效提高车辆运行平稳性。针对电动悬浮系统阻尼过小导致车辆垂向运行平稳性较差的问题,分析了阻尼线圈工作原理,仿真分析了安装阻尼线圈后超导磁浮车辆的动力学响应,研究发现安装阻尼线圈可以有效改善车辆的垂向运行平稳性。
乔伟超[7]（2019）在《高速列车空气弹簧流-固耦合特性分析及动力学控制研究》文中进行了进一步梳理近年来,我国高速铁路迅速发展,随着其速度的提升,对高速铁路的减振系统技术要求越来越严格,空气弹簧作为我国高速铁路车辆二系悬挂系统的主要减振部件,其动力学性能对车辆运行品质影响十分显着。中国标准动车组是我国全新设计的具有完全自主知识产权的标志性产品,本文以我国标准动车组用空气弹簧为研究对象,分别建立了有限元模型及动力学模型,通过例行实验,验证所建模型准确性,并且利用所建模型进行仿真,分析节流孔直径的改变对空气弹簧刚度阻尼的影响。并且利用联合仿真模型基于PID控制策略,进行节流孔直径控制以减小车辆平稳性指标,提高车辆的平稳性。主要研究内容为:（1）以我国标准动车组用空气弹簧为研究对象,通过对其建立有限元模型,其中考虑了气囊表面与内部空气的流-固耦合特性,分析空气弹簧气囊在不同内压下的体积变化规律,以及盖板位移变化工况下的气囊体积变化规律,拟合出体积曲线参数,为动力学模型的建立提供参数依据。（2）在有限元模型参数计算时,分析体积、内压变化表达式。在AMESIM中,建立空气弹簧动力学模型,模型中参数以表达式的形式表达空气弹簧内部参数的变化。通过对标准动车组空气弹簧进行静态及动态实验,将实验结果与仿真结果对比,验证了模型的正确性。在空气弹簧动力学模型中,通过改变节流孔直径,得出其对空气弹簧系统阻尼的影响规律。（3）在动力学软件SIMPACK中,建立了高速列车模型,空气弹簧采用线性力元,分别对整车的稳定性、平稳性及曲线通过性（轮轨垂向力、轮轴横向力、轮重减载率、脱轨系数、倾覆系数）进行计算仿真,所得结果满足标准要求,证明了车辆建模的合理性。（4）利用AMESIM与SIMPACK联合仿真,将空气弹簧线性力元以空气弹簧动力学模型替代,对整车的稳定性、平稳性及曲线通过性进行分析,所得结果满足标准需求,且与采用空气弹簧线性力元相比,该模型能够更加准确的表达车辆行驶特性。（5）不同车速在相同的轨道激扰下,其平稳性指标具有一定差异,采用不同的节流孔直径,车辆的平稳性指标变化很大。以降低车辆垂向平稳性为目标,对节流孔开度进行调节,利用AMESIM中特有的二位二通比例电磁阀模块代替固定节流孔模块,通过PID控制器,控制空气弹簧节流孔在不同的车速下的最优直径。通过结果分析,降低平稳性指标约10%。能够达到提高车辆垂向平稳性的目的。
鲍卫宁[8]（2011）在《汽车空气悬架及其控制系统动力学仿真分析研究》文中进行了进一步梳理对装备空气悬架的车辆进行动力学分析时,一般把空气弹簧处理为一系列线性弹簧组合,车辆系统的多体动力学仿真模型不能真实反映非线性参数对车辆动力学影响,不可避免导致动力学仿真分析存在偏差；由于空气悬架存在复杂的“机一电—气—液—控耦合”问题,系统存在强非线性、外部扰动、参数时变等因素的影响,采用常规控制算法,难以满足悬架不断提高的性能要求；由于空气悬架具有强非线性,建立准确的数学模型不易,控制系统开发和系统动力学分析较为困难。因此,建立准确有效的能反映空气悬架的动力学特性的仿真模型对于提高空气悬架研究水平和自主研发能力有着十分重要的学术意义和工程应用价值。本课题受国家“863”高技术研究发展计划“多领域物理系统混合建模与仿真平台开发及其在汽车工程中的应用”（2003AA001031）、国家自然科学基金“复杂系统建模与仿真中的多领域约束融合原理研究”（60574053）、国家自然科学基金“车—路耦合作用下智能悬架系统的多领域统一建模”（60674067）、湖北省教育厅”半主动空气悬架控制策略及其动力学仿真分析研究”（D200634002）、湖北省科技厅“城市大客车空气悬架系统研发平台支撑技术研究”（2007AA101C14）、武汉市科学技术局“WG6111EH城市大客车空气悬架系统研制”（200710321089）项目支持,与东风扬子江客车（武汉）有限责任公司通过产、学、研合作,共同开发出低地板城市大客车空气悬架系统,整车完成了产品定型试验和的性能试验。本论文针对空气悬架非线性的具体问题,重点研究了空气悬架及其控制系统模型建立、动力学分析、仿真和试验研究,研究旨在为空气悬架及其控制系统分析、设计和开发提供套准确有效的仿真平台。本文的主要工作包括：首先,为了提供准确空气弹簧系统,本文基于流体力学、热力学等方面理论,结合国内外相关的研究结论,建立了包含空气弹簧带附加气室、高度阀和连接管路的空气弹簧系统动力学的Matlab/Simulink数值分析模型,该模型能充分反映空气弹簧非线性特性以及与相互连通和相互作用的空气弹簧系统的动态特性,可用于控制系统开发和整车动力学仿真；其次,应用有限元分析方法对空气弹簧刚度特性和各参数对性能的影响进行了分析。该方法详细考虑了空气弹簧的接触非线性特性,能够准确反应活塞与气囊的接触压力,并可据此来判断气囊在整个工作行程中是否漏气,为空气弹簧设计和悬架匹配提供了可靠的理论依据；再次,以改善悬架性能和提高控制系统实时性和鲁棒性的目标,提出了一种以动态滑模为基础应用于空气悬架的控制方法,以模糊自适应系统来调节其参数,实现空气悬架的主动控制,并以dSPACE仿真机为基础,建立了半实物仿真实验平台,并验证了所提出的算法的有效性与可行性;最后,为了方便分析空气悬架的“机-电-气—液-控”系统特性,本文采用ADAMS及Matlab/Simulink对空气悬架车辆进行建模,建立了嵌入模块化空气弹簧系统的车辆多体动力学模型,进行了汽车运行各工况的仿真分析研究,试验与仿真的结果对比,验证了本文建立的整车空气悬架的动力学模型尤其是非线性空气弹簧模型的正确性和控制系统有效性。
杨飞[9]（2011）在《高速列车空簧系统隔振动态特性研究》文中认为振动控制主要分为减振和隔振两个方面,而隔振则是装一些具有弹性及阻尼性能的隔振装置在振源与需要隔振的设备及仪器之间,以达到阻隔并减弱其振动能量的目的。空气弹簧则是一种应用非常广泛的隔振设备,其主要应用于铁路及公路等运载车辆的悬挂系统中。目前,我国的高速动车组及地铁车辆的转向架都采用空气弹簧悬挂系统作为二系悬挂装置。空气弹簧作为铁道车辆的关键的舒适性设备,其目前虽然在我国铁路车辆尤其是高速动车组上得到了非常广泛的应用,但在空气弹簧的参数选择及控制方式的应用上还有仍有许多技术问题。目前对装有空气弹簧的铁道车辆进行动力学分析时,一般将空气弹簧等效为简单的线性弹簧及线性阻尼的并联,其并不能反映空气弹簧本身固有的非线性特性,即其无法考虑空气弹簧的有效面积、连接管路长度、附加气室体积及节流孔直径等参数。由于无法反映空气弹簧依赖于频率及依赖于幅值的动态刚度及阻尼特征,因此其无法非常准确的反应空气弹簧参数对车辆动力学性能的影响规律。本文首先通过在SIMPACK中建立了单自由度的弹簧质量块模型对目前比较常用的三种模型（等效模型、线性模型、非线性模型）进行了比较,并与试验结果对比,得出三种常用空气弹簧计算模型的优缺点。继而通过建立采用非线性模型的单自由度质量块模型及车辆的半车模型对空气弹簧的各物理参数对空气弹簧系统隔振性能进行了研究。最后本文通过建立气囊本体、附加气室、节流孔、连接管路、高度控制阀及差压阀的力学方程并在MATLAB/SIMULINK里建立了空气弹簧垂向仿真模型,并在动力学软件SIMPACK里建立了某高速动车组的非线性动力学模型,并采用联合仿真技术将二者结合建立了带空气弹簧控制系统模型的车辆动力学模型。通过此模型讨论了高度阀的控制方式及空气弹簧参数对车辆动力学性能的影响。通过本文研究,对我国高速列车用空气弹簧悬挂系统的选择和设计具有一定的参考价值。
霍芳霄[10]（2014）在《基于AMESim的铁道车辆空气弹簧系统特性分析》文中研究说明铁路运输要想在交通运输多样化的社会占据优势地位,提速势在必行。列车的提速并不是一蹴而就的,其涉及到诸多方面的问题,具有相当多的技术难点。就乘坐舒适度要素来讲,车辆在轨道上运行时,伴随产生复杂的振动现象,速度提升时这种振动就会加剧,破坏其运行平稳性,使乘客舒适度降低,甚至危及行车安全。为了保证在旅客列车的运行速度提高的情况下,乘客舒适度不会下降,对车辆运行平稳性的要求就会提高。要提高车辆运行平稳性,设计合理的车辆的悬挂系统衰减车辆振动成为了主要途径。铁道车辆悬挂系统的理论和实践证明,一系悬挂主要是保证车辆的运行稳定性,二系悬挂主要保证车辆的平稳性。在实际运用中。随着客车车辆运行速度的提高,采用钢弹簧作为二系悬挂装置的客车已逐渐无法满足高速运行时的平稳性需求,空气弹簧由于其具有一系列的优良特性,从而获得大量运用,然而在空气弹簧带来众多优良特性的同时,也可以看到其特性复杂,附件较多的方面。作为铁道车辆的关键部件,能够对其建立适当有效的仿真模型,将对整车动力学性能研究具有重要意义。LMS Imagine. Lab AMESim为多复杂系统建模仿真平台。其特点为方便、准确、模块化程度高。该软件标准应用库中的模型和子模型是基于物理现象的数学解析表达式,利用这些最基本的工程元件并组合,能够描述任何元件或系统功能,迅速达到建模仿真的最终目标。利用该软件,既便于了解个参数对空气弹簧特性的影响,也可用于与其他动力学软件的联合仿真,实用程度高。本文基于AMESim平台建立了完整的空气弹簧系统模型,包括了空气弹簧本体,节流孔与附加气室,差压阀,高度控制阀,应急橡胶堆等空气弹簧系统元件,同时将大气压强,构架与车体等元件接入空气弹簧系统,形成完整体系。随后,详细叙述了对模型的参数设置方式,对于不同的空气弹簧以及不同的差压阀,高度控制阀,都可参照此方式进行设置。建模后参照标准对该空气弹簧静模型的静态刚度、动态刚度、差压阀性能、高度控制阀性能进行仿真测试,并与实测值进行了对比。从对比结果可以看出,只要适当的设置模型中的参数,仿真结果都可以达到与实测结果基本一致的结果。基于已建立好的AMESim仿真模型,分析空气弹簧的节流孔给直径,附加气室容积,初始压力三个参数对垂向静态刚度与垂向动态刚度的影响。最后,基于AMESim的仿真模型绘制内压-载荷变化图,内容积-载荷变化图,垂向刚度-载荷变化图,并与实测结果对比,经过验证,该模型在一定的载荷范围内仿真结果是准确可靠的。
二、电动车辆空气弹簧系统（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电动车辆空气弹簧系统（论文提纲范文）
（1）带附加气室空气弹簧系统动态特性机理的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.2 空气弹簧的发展历程及研究现状 |
| 1.2.1 空气弹簧的发展历程 |
| 1.2.2 车用空气弹簧结构型式与特点 |
| 1.2.3 车用空气弹簧的研究现状 |
| 1.2.4 带附加气室空气弹簧的研究现状 |
| 1.2.5 研究中存在的主要问题 |
| 1.3 论文选题的目的和意义 |
| 1.4 课题来源 |
| 1.5 本选题的主要研究内容和技术路线 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 空气弹簧主气室垂向特性的有限元分析 |
| 2.1 空气弹簧主气室的非线性分析 |
| 2.1.1 橡胶材料的非线性 |
| 2.1.2 橡胶气囊中帘线的非线性 |
| 2.1.3 橡胶气囊的几何非线性 |
| 2.1.4 空气弹簧主气室的接触非线性 |
| 2.2 气体单元的模拟及在ABAQUS中的实现方法 |
| 2.2.1 气体与囊壁的相互作用 |
| 2.2.2 气体容积的计算 |
| 2.2.3 气体单元在ABAQUS中的实现 |
| 2.3 空气弹簧主气室非线性特性有限元模型的建立 |
| 2.3.1 静态特性有限元模型 |
| 2.3.2 动态特性有限元模型 |
| 2.3.3 模型验证 |
| 2.4 空气弹簧主气室垂向特性分析 |
| 2.4.1 静态特性分析 |
| 2.4.2 空气弹簧主气室选型 |
| 2.4.3 动态特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 带附加气室空气弹簧系统的振动微分方程 |
| 3.1 带附加气室空气弹簧系统的结构型式及工作原理 |
| 3.1.1 带附加气室空气弹簧系统的结构型式 |
| 3.1.2 带附加气室空气弹簧系统的工作原理 |
| 3.2 带附加气室空气弹簧系统振动微分方程的建立 |
| 3.2.1 带附加气室空气弹簧系统物理模型 |
| 3.2.2 气体状态方程 |
| 3.2.3 气体质量流量的计算 |
| 3.2.4 质量连续方程 |
| 3.2.5 充(放)气能量方程 |
| 3.2.6 空气弹簧系统主气室动力学方程 |
| 3.2.7 空气弹簧系统振动微分方程的建立 |
| 3.3 带附加气室空气弹簧系统垂向特性仿真分析 |
| 3.3.1 仿真模型 |
| 3.3.2 系统仿真参数的确定 |
| 3.4 仿真模型的验证 |
| 3.5 带附加气室空气弹簧系统的自由振动分析 |
| 3.5.1 主气室的自由振动分析 |
| 3.5.2 带附加气室空气弹簧系统的自由振动分析 |
| 3.6 带附加气室空气弹簧系统受迫振动分析 |
| 3.6.1 连接管路内径对频率的响应特性 |
| 3.6.2 附加气室容积对频率的响应特性 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于CFD与动网格的空气弹簧系统内气体流动及等效气压的数值分析 |
| 4.1 流场数值模拟技术 |
| 4.1.1 带附加气室空气弹簧系统内部流动的基本方程 |
| 4.1.2 湍流数值模拟方法及湍流模型 |
| 4.1.3 初始条件和边界条件 |
| 4.1.4 CFD模型的离散 |
| 4.1.5 流场数值计算算法 |
| 4.2 动网格计算方法概述 |
| 4.2.1 动网格计算模型 |
| 4.2.2 动网格更新 |
| 4.3 基于动网格技术的带附加气室空气弹簧系统三维湍流计算 |
| 4.3.1 基本假设 |
| 4.3.2 系统三维几何模型与计算域的网格划分 |
| 4.3.3 控制方程的数值解法 |
| 4.3.4 动网格参数及动网格区域设置 |
| 4.3.5 边界条件的设置 |
| 4.4 数值模拟计算与结果分析 |
| 4.4.1 计算模型的基本参数 |
| 4.4.3 计算模型的验证 |
| 4.4.4 结果分析 |
| 4.5 基于面积加权法的带附加气室空气弹簧主气室等效气压求解 |
| 4.5.1 加权平均方法求解等效气压 |
| 4.5.2 带附加气室空气弹簧系统工作高度位置的等效气压 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 带附加气室空气弹簧特性的试验研究 |
| 5.1 试验系统的构建 |
| 5.1.1 附加气室和连接管路的选择 |
| 5.1.2 试验仪器设备及参数 |
| 5.1.3 空气弹簧特性试验系统的构建 |
| 5.2 试验方案设计 |
| 5.2.1 静态特性试验 |
| 5.2.2 动态特性试验 |
| 5.3 试验结果与分析 |
| 5.3.1 静态试验结果与分析 |
| 5.3.2 动态试验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 带附加气室空气弹簧系统动刚度特性分析 |
| 6.1 带附加气室空气弹簧系统连接管路最小内径的确定 |
| 6.1.1 等效气压下空气弹簧系统动刚度的求解 |
| 6.1.2 等效气压下系统动刚度的试验验证 |
| 6.1.3 连接管路内径对系统动刚度的影响 |
| 6.1.4 带附加气室空气弹簧系统连接管路最小内径的选定 |
| 6.2 基于工作高度位置等效气压的动刚度模型 |
| 6.2.1 工作高度位置等效压差的求解 |
| 6.2.2 工作高度位置等效压差模型的建立 |
| 6.2.3 基于工作高度位置等效气压的动刚度模型 |
| 6.2.4 动刚度模型的验证 |
| 6.3 局部等效气压与整体等效气压下动刚度的对比 |
| 6.4 带附加气室空气弹簧系统动刚度影响因素分析 |
| 6.4.1 初始气压的影响 |
| 6.4.2 附加气室容积的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 空气弹簧附加气室容积可调的结构设计 |
| 7.1 附加气室容积可调的设计方案 |
| 7.1.1 附加气室容积有级可调 |
| 7.1.2 附加气室容积连续可调 |
| 7.2 本章小结 |
| 第八章 研究总结与展望 |
| 8.1 本文完成的主要工作及取得的结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| F.1 等效压差△p_(等效)(p_0=0.15MPa)数据 |
| F.2 等效压差(△p_(等效)(p_0=0.15MPa))拟合表达式的系数值及拟合误差 |
| F.3 等效压差差△(△p_(等效))数据 |
| F.4 等效压差差(△(△p_(等效))拟合表达式的系数值及拟合误差 |
| F.5 所研究某型号客车的主要技术参数 |
| F.6 科技查新报告(带附加气室空气弹簧系统动态特性机理的研究) |
| 攻读博士学位期间的主要研究成果 |
| 发表的学术论文 |
| 申请专利 |
| 攻读博士学位期间主要参加的科研项目 |
（2）中国标准动车组用空气弹簧的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景和意义 |
| 1.2 高速动车组转向架介绍 |
| 1.3 国内外动车组空气弹簧的发展现状 |
| 1.3.1 空气弹簧的国外发展现状 |
| 1.3.2 空气弹簧的国内发展现状 |
| 1.4 研究的主要内容 |
| 第2章 空气弹簧基本特性与分类 |
| 2.1 空气弹簧的工作原理 |
| 2.2 空气弹簧的基本特性 |
| 2.2.1 空气弹簧的承载特性 |
| 2.2.2 空气弹簧的变形特性 |
| 2.2.3 空气弹簧减隔振特性 |
| 2.3 空气弹簧结构与分类 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 空气弹簧的技术分析 |
| 3.1 标准动车组二系悬挂结构分析 |
| 3.2 标准动车组用空气弹簧技术分析 |
| 3.2.1 空气弹簧主要功能分析 |
| 3.2.2 空气弹簧主要技术参数分析 |
| 3.2.3 空气弹簧外形接口尺寸分析 |
| 3.2.4 空气弹簧使用寿命及疲劳要求 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 空气弹簧的结构设计 |
| 4.1 空气弹簧的难点分析 |
| 4.2 空气弹簧结构设计 |
| 4.2.1 气囊结构设计 |
| 4.2.2 辅助弹簧结构设计 |
| 4.2.3 上盖板结构设计 |
| 4.2.4 空气弹簧系统结构设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 空气弹簧的理论分析 |
| 5.1 理论分析的基本理论 |
| 5.2 有限元建模要点 |
| 5.2.1 橡胶材料本构模型 |
| 5.2.2 橡胶结构网格布局 |
| 5.2.3 钢丝圈预埋建模 |
| 5.2.4 帘线材料铺层 |
| 5.3 空气弹簧有限元模型的建立 |
| 5.3.1 气囊模型建立 |
| 5.3.2 辅助弹簧建模 |
| 5.3.3 上盖板建模 |
| 5.3.4 系统模型建立 |
| 5.4 空气弹簧有限元分析结果 |
| 5.4.1 承载能力分析 |
| 5.4.2 变形能力及外形尺寸分析 |
| 5.4.3 充气静态刚度分析 |
| 5.4.4 辅助弹簧性能分析 |
| 5.4.5 关键部件静强度分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 空气弹簧的试制及验证 |
| 6.1 空气弹簧产品试制 |
| 6.1.1 生产工艺介绍 |
| 6.1.2 产品试制 |
| 6.2 空气弹簧的试验验证 |
| 6.2.1 承载能力试验 |
| 6.2.2 外形尺寸试验 |
| 6.2.3 变形能力试验 |
| 6.2.4 充气刚度特性试验 |
| 6.2.5 无气辅助弹簧试验 |
| 6.2.6 疲劳试验 |
| 6.2.7 爆破试验 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）车辆空气弹簧悬挂系统动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 拟选课题的背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 问题提出 |
| 1.1.3 空气弹簧悬挂系统具有的复杂非线性特性 |
| 1.1.4 研究意义 |
| 1.2 空气弹簧悬挂系统国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 空气弹簧悬挂系统的工作原理、分类、特性及结构特点 |
| 1.3.1 空气弹簧的分类及特点 |
| 1.3.2 高速动车组空气弹簧组成 |
| 1.3.3 空气弹簧系统工作原理 |
| 1.3.4 空气弹簧热力学特性 |
| 1.4 该领域目前存在的问题 |
| 1.5 论文准备解决的问题 |
| 2 空气弹簧刚度及振动特性分析 |
| 2.1 空气弹簧刚度和阻尼计算 |
| 2.1.1 空气弹簧的刚度与阻尼特性 |
| 2.2 空气弹簧系统线性系统动力学分析 |
| 2.2.1 线性系统建模 |
| 2.2.2 单自由度空气弹簧悬挂线性系统稳定性分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 单自由度空气弹簧系统垂向振动非线性动力学分析 |
| 3.1 节流孔直径足够小空气弹簧非线性特性分析 |
| 3.1.1 当节流孔直径足够小时空气弹簧建模 |
| 3.1.2 空气弹簧振动动力学分析 |
| 3.2 节流孔直径足够大空气弹簧非线性特性分析 |
| 3.2.1 当节流孔直径足够大时空气弹簧非线性振动建模 |
| 3.2.2 空气弹簧非线性动力学分析 |
| 3.3 具有固定节流孔的空气弹簧非线性动力学特性分析 |
| 3.3.1 具有固定节流孔的空气弹簧非线性动力学建模 |
| 3.3.2 系统解析解的求解以及主共振情况分析 |
| 3.3.3 附加气室连接节流孔空气弹簧非线性系统稳定性分析 |
| 3.4 考虑阻尼非线性特性的单自由度空气弹簧动力学研究 |
| 3.4.1 基于阻尼非线性特性的空气弹簧的动力学建模 |
| 3.4.2 非线性动力学方程解析解及稳定性分析 |
| 3.4.3 最大李雅普诺夫指数 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 两自由度空气弹簧系统垂向动力学特性分析 |
| 4.1 两自由度空气悬挂系统垂向线性动力学研究 |
| 4.1.1 两自由度空气弹簧悬挂系统线性动力学建模 |
| 4.1.2 空气弹簧振动位移传递率及数值模拟分析 |
| 4.2 两自由度空气悬挂系统垂向非线性动力学研究 |
| 4.2.1 两自由度空气弹簧垂向非线性动力学建模 |
| 4.2.2 Hurwits判据分析 |
| 4.2.3 平均法求解过程以及系统稳定性分析 |
| 4.2.4 两自由度非线性系统数值模拟 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 空气弹簧悬挂系统横向动力学分析 |
| 5.1 空气弹簧横向刚度特性 |
| 5.1.1 空气弹簧横向刚度建模 |
| 5.2 空气弹簧横向非线性动力学建模 |
| 5.3 空气弹簧关键参数对其横向刚度的影响 |
| 5.4 空气弹簧横向运动稳定性性分析 |
| 5.4.1 高速列车轮对横向动力学稳定性分析 |
| 5.4.2 转向架横向动力学研究 |
| 5.4.3 车体横向动力学分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于非线性空气弹簧悬挂的整车系统动力学分析 |
| 6.1 仿真模型建立理论基础 |
| 6.2 整车模型的运动微分方程及模型的建立 |
| 6.3 车辆平稳性分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）铁道车辆用空气弹簧动力学性能仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景 |
| 1.2 空气弹簧的发展历程 |
| 1.2.1 国外空气弹簧的研究及应用概况 |
| 1.2.2 国内空气弹簧的研究及应用概况 |
| 1.3 本文主要研究内容与方法 |
| 第2章 空气弹簧系统的组成与基本特性 |
| 2.1 空气弹簧系统组成与工作原理 |
| 2.1.1 空气弹簧本体 |
| 2.1.2 附加气室 |
| 2.1.3 节流装置 |
| 2.1.4 高度控制阀 |
| 2.1.5 差压阀 |
| 2.2 空气弹簧的基本特性 |
| 2.2.1 有效面积 |
| 2.2.2 垂向刚度特性 |
| 2.2.3 固有频率 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 空气弹簧动力学模型 |
| 3.1 空气弹簧建模方法概述 |
| 3.1.1 等效模型 |
| 3.1.2 集总参数建模 |
| 3.1.3 基于热力学过程建模 |
| 3.2 空气弹簧垂向动力学模型的建立 |
| 3.2.1 空气弹簧本体 |
| 3.2.2 附加气室 |
| 3.2.3 固定节流孔与管道 |
| 3.2.4 高度控制阀模型 |
| 3.2.5 差压阀模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 空气弹簧垂向动态特性仿真分析 |
| 4.1 空气弹簧动态特性比较基准 |
| 4.2 不同激励振幅对空气弹簧动态特性的影响 |
| 4.3 空气弹簧参数对其动态特性的影响 |
| 4.3.1 管道长度对空气弹簧动态特性的影响 |
| 4.3.2 节流孔直径对空气弹簧动态特性的影响 |
| 4.3.3 附加气室容积对空气弹簧动态特性的影响 |
| 4.4 热传递系数对空气弹簧动态特性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 空气弹簧悬挂系统对车辆系统动力学性能影响 |
| 5.1 联合仿真模型的建立 |
| 5.1.1 车辆系统动力学模型 |
| 5.1.2 空气弹簧系统模型 |
| 5.1.3 SIMPACK与Matlab/Simulink的联合仿真 |
| 5.2 高度阀与差压阀对车辆曲线通过性能的影响 |
| 5.2.1 车辆系统曲线通过概述及评定标准 |
| 5.2.2 带高度阀和差压阀空气弹簧车辆曲线通过分析 |
| 5.2.3 无高度阀和差压阀空气弹簧车辆曲线通过分析 |
| 5.3 高度阀控制方式对车辆曲线通过性能的影响 |
| 5.4 空气弹簧参数对车辆动力学性能的影响 |
| 5.4.1 车辆运行平稳性评定标准 |
| 5.4.2 空气弹簧参数对车辆运行平稳性的影响 |
| 5.4.3 空气弹簧参数对车辆曲线通过的影响 |
| 5.5 热传递系数对车辆动力学性能的影响 |
| 5.5.1 热传递系数对车辆运行平稳性的影响 |
| 5.5.2 热传递系数对车辆曲线通过的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（5）铁道车辆空气弹簧动力学特性及其主动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题提出 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究和应用现状 |
| 1.3.1 车辆悬挂系统发展及现状 |
| 1.3.2 国外空气弹簧研究及应用现状 |
| 1.3.3 国内空气弹簧研究及应用现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 空气弹簧系统基本特性 |
| 2.1 空气弹簧系统工作原理 |
| 2.1.1 节流孔 |
| 2.1.2 高度控制阀 |
| 2.1.3 差压阀 |
| 2.2 空气弹簧模式 |
| 2.2.1 囊式空气弹簧 |
| 2.2.2 膜式空气弹簧 |
| 2.2.3 混合式空气弹簧 |
| 2.3 空气弹簧组成及应用 |
| 2.4 空气弹簧主要特性 |
| 2.5 热力学特性 |
| 2.6 垂向刚度特性 |
| 2.7 阻尼特性 |
| 2.8 节流孔直径计算 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 空气弹簧非线性研究 |
| 3.1 橡胶材料非线性 |
| 3.2 气囊复合材料结构及几何非线性 |
| 3.3 状态非线性 |
| 3.4 气体模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 空气弹簧动力学特性分析 |
| 4.1 有限元模型 |
| 4.1.1 单元选择 |
| 4.1.2 网格划分 |
| 4.2 非线性有限元分析方法 |
| 4.2.1 边界条件和接触关系 |
| 4.2.2 非线性分析步骤 |
| 4.3 垂向动力学特性分析 |
| 4.3.1 垂向动力学特性计算结果 |
| 4.3.2 气体压力对垂向力学特性的影响 |
| 4.3.3 附加空气室容积对垂向力学特性的影响 |
| 4.3.4 帘线对垂向力学特性的影响 |
| 4.4 垂向静力学性能试验 |
| 4.4.1 试验方法 |
| 4.4.2 试验设备 |
| 4.4.3 试验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 半主动悬挂系统控制策略研究 |
| 5.1 机车车辆悬挂系统 |
| 5.2 悬挂系统力学模型 |
| 5.3 半主动悬挂控制策略 |
| 5.3.1 天棚阻尼控制 |
| 5.3.2 反馈控制 |
| 5.3.3 最优控制 |
| 5.3.4 预测控制 |
| 5.3.5 决策控制 |
| 5.3.6 自适应控制 |
| 5.3.7 H_∞控制 |
| 5.3.8 模糊控制 |
| 5.3.9 神经网络控制 |
| 5.4 最优控制基本理论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于半主动控制空气弹簧悬挂系统 |
| 6.1 数学模型 |
| 6.1.1 车辆悬挂系统 |
| 6.1.2 测控系统输入通道 |
| 6.1.3 测控系统输出通道 |
| 6.2 空气弹簧悬挂系统半主动控制策略 |
| 6.2.1 最优控制策略 |
| 6.2.2 控制策略的实现 |
| 6.3 计算机仿真 |
| 6.3.1 白噪声激励模型 |
| 6.3.2 美国5级谱激励模型 |
| 6.3.3 美国3级谱激励模型 |
| 6.3.4 影响因素分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 1. 主要创新点 |
| 2. 主要研究结论 |
| 3. 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
（6）超导电动悬浮磁力特性及超导磁浮车辆动力学仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 磁浮交通技术发展概况 |
| 1.2.1 国外磁浮交通发展概述 |
| 1.2.2 国内磁浮交通发展概述 |
| 1.3 超导电动磁浮车辆动力学研究现状 |
| 1.4 本文研究工作 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 超导电动悬浮磁力特性分析 |
| 2.1 等效电路模型 |
| 2.2 纵向运行产生的电动磁力 |
| 2.2.1 悬浮力和导向力解析式 |
| 2.2.2 悬浮力计算分析 |
| 2.2.3 导向力计算分析 |
| 2.3 电动悬浮垂向阻尼 |
| 2.3.1 垂向阻尼解析式 |
| 2.3.2 垂向阻尼计算分析 |
| 2.4 电动悬浮横向阻尼 |
| 2.4.1 等效横向阻尼解析式 |
| 2.4.2 横向阻尼计算分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超导电动磁浮车辆动力学模型 |
| 3.1 超导磁浮车辆转向架结构 |
| 3.2 超导磁浮车辆动力学模型 |
| 3.3 磁浮车辆振动模态分析 |
| 3.4 轨道不平顺样本空间 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 超导电动磁浮车辆动力学响应分析 |
| 4.1 车辆以1000km/h直线运行时的动力学响应 |
| 4.1.1 垂向动力学响应分析 |
| 4.1.2 横向动力学响应分析 |
| 4.2 行车速度对车辆动力学响应的影响 |
| 4.2.1 行车速度对垂向动力学响应的影响 |
| 4.2.2 行车速度对车辆横向动力学响应的影响 |
| 4.3 磁浮车辆平面曲线通过动态响应分析 |
| 4.3.1 平面曲线参数设置 |
| 4.3.2 以600km/h通过平面曲线时的动力学响应 |
| 4.3.3 以1000km/h通过平面曲线时的动力学响应 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 超导磁浮车辆悬挂参数优化研究 |
| 5.1 一系和二系悬挂刚度优化 |
| 5.2 阻尼线圈对车辆动力性能的影响分析 |
| 5.2.1 阻尼线圈工作原理 |
| 5.2.2 阻尼线圈对车辆动力学性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参加科研项目情况 |
| 学位论文数据集 |
（7）高速列车空气弹簧流-固耦合特性分析及动力学控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外空气弹簧研究及应用现状 |
| 1.2.2 国内空气弹簧研究及发展现状 |
| 1.2.3 国内外空气弹簧控制研究发展现状 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 第二章 空气弹簧建模及分析 |
| 2.1 空气弹簧有限元模型建立 |
| 2.1.1 ABAQUS简介 |
| 2.1.2 有限元模型的建立 |
| 2.2 空气弹簧气动模型建立 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 空气弹簧实验 |
| 3.1 实验对象 |
| 3.2 阻尼刚度的计算方式 |
| 3.2.1 静态刚度计算 |
| 3.2.2 动态刚度计算 |
| 3.3 静态实验 |
| 3.3.1 静态实验方案 |
| 3.3.2 模型计算结果与静态实验对比 |
| 3.4 动态实验 |
| 3.4.1 动态实验方案 |
| 3.4.2 模型计算结果与动态实验结果对比 |
| 3.5 不同初始力下激振频率对空气弹簧刚度、阻尼的影响 |
| 3.6 不同节流孔直径下激振频率对空气弹簧刚度、阻尼的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 高速列车动力学模型建立 |
| 4.1 SIMPACK软件介绍 |
| 4.2 动车模型的建立 |
| 4.2.1 转向架的建立 |
| 4.2.2 车体动力学模型的建立 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 车辆行驶特性分析 |
| 5.1 车辆的行驶品质分析 |
| 5.1.1 稳定性 |
| 5.1.2 平稳性分析 |
| 5.1.3 曲线通过性分析 |
| 5.2 联合仿真模型 |
| 5.2.1 联合仿真原理 |
| 5.2.2 联合仿真模型的建立 |
| 5.2.3 联合仿真模型的计算 |
| 5.3 结果对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 动力学模型PID控制 |
| 6.1 控制原理介绍 |
| 6.2 电磁阀工作原理介绍 |
| 6.3 稳定性与节流孔直径关系计算 |
| 6.4 控制模块搭建 |
| 6.4.1 PID控制器设计 |
| 6.4.2 联合仿真模型搭建PID控制器 |
| 6.5 仿真结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）汽车空气悬架及其控制系统动力学仿真分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源、研究目的和意义 |
| 1.2 汽车空气悬架及其控制系统动力学研究综述 |
| 1.3 本文主要研究内容、创新点与组织结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 空气悬架及其控制系统动力学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 空气悬架结构及工作原理 |
| 2.3 空气弹簧系统力学模型 |
| 2.4 空气弹簧动力学模型仿真分析研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 考虑接触非线性的空气弹簧动力学仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于试验的空气弹簧特性研究 |
| 3.3 基于FEM的空气弹簧建模与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 空气悬架系统控制算法及硬件在环仿真研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 空气悬架控制系统概述 |
| 4.3 空气悬架控制算法研究 |
| 4.4 空气悬架硬件在环仿真研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 空气悬架大客车动力学建模仿真及试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 整车动力学建模 |
| 5.3 空气悬架大客车路面平顺性试验 |
| 5.4 空气悬架大客车平顺性仿真及试验对比 |
| 5.5 空气悬架系统固有频率试验 |
| 5.6 小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 攻读博士学位期间科研项目完成情况 |
（9）高速列车空簧系统隔振动态特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 序言 |
| 1.1 课题研究的意义 |
| 1.2 国内外的空气弹簧的发展历程 |
| 1.2.1 空气弹簧在国外轨道车辆上的应用 |
| 1.2.2 空气弹簧在国内轨道车辆上的应用 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 研究方法 |
| 第2章 空气弹簧悬挂系统特点、结构及工作原理 |
| 2.1 空气弹簧悬挂系统的应用及特点 |
| 2.2 空气弹簧悬挂系统的组成 |
| 2.2.1 空气弹簧本体 |
| 2.2.2 附加空气室 |
| 2.2.3 节流孔 |
| 2.2.4 高度阀 |
| 2.2.5 差压阀 |
| 2.2.6 车辆的抗侧滚装置 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 空气弹簧垂向力学模型 |
| 3.1 空气弹簧等效模型 |
| 3.2 空气弹簧线性模型 |
| 3.3 空气弹簧非线性模型 |
| 3.3.1 空气弹簧本体力学模型 |
| 3.3.2 附加空气室及连接管路动力学模型 |
| 3.4 三种空气弹簧垂向力学模型的对比 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 空气弹簧参数对其隔振性能的影响 |
| 4.1 空气弹簧参数对空气弹簧隔振性能的影响 |
| 4.1.1 节流孔直径对空气弹簧隔振性能的影响 |
| 4.1.2 附加气室体积对空气弹簧隔振性能的影响 |
| 4.1.3 气囊容积对空气弹簧隔振性能的影响 |
| 4.1.4 连接管路长度对空气弹簧隔振性能的影响 |
| 4.1.5 气囊有效面积对空气弹簧隔振性能的影响 |
| 4.2 考虑空气弹簧系统的半车模型的建立 |
| 4.2.1 空气弹簧气囊容积的影响 |
| 4.2.2 空气弹簧附加气室容积的影响 |
| 4.2.3 空气弹簧节流孔直径的影响 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 空气弹簧系统对车辆系统动力学性能影响 |
| 5.1 仿真模型的建立 |
| 5.1.1 车辆系统的动力学模型的建立 |
| 5.1.2 基于SIMULINK的空气弹簧的垂向仿真模型 |
| 5.2 三种模型对车辆动力学性能的影响 |
| 5.2.1 车辆运行平稳性 |
| 5.2.2 车辆安全通过性能 |
| 5.3 空气弹簧支撑模式对车辆动力学性能的影响 |
| 5.3.1 车辆运行平稳性 |
| 5.3.2 车辆运行安全通过性能 |
| 5.4 空气弹簧参数对车辆动力学性能的影响 |
| 5.4.1 车辆运行平稳性 |
| 5.4.2 车辆运行安全通过性能 |
| 5.5 小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（10）基于AMESim的铁道车辆空气弹簧系统特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文选题背景 |
| 1.2 空气弹簧的发展与研究现状 |
| 1.2.1 国外空气弹簧的发展与运用现状 |
| 1.2.2 我国空气弹簧的发展与运用现状 |
| 1.2.3 国外对空气弹簧的研究现状 |
| 1.2.4 我国对空气弹簧的研究现状 |
| 1.3 空气弹簧常见仿真模型介绍 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 空气弹簧系统介绍 |
| 2.1 空气弹簧系统组成 |
| 2.2 空气弹簧系统工作原理 |
| 2.3 空气弹簧主要特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于AMESim的空气弹簧系统建模 |
| 3.1 空气弹簧系统模型组成 |
| 3.2 基本假定 |
| 3.3 空气弹簧系统建模方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 仿真模型参数设置及准确性验证 |
| 4.1 模型准确性验证方法 |
| 4.2 静态刚度实验 |
| 4.2.1 试验方法 |
| 4.2.2 参数设置 |
| 4.2.3 仿真结果 |
| 4.2.4 结果对比 |
| 4.3 动态刚度验证 |
| 4.3.1 试验方法 |
| 4.3.2 参数设置 |
| 4.3.3 仿真结果 |
| 4.3.4 结果对比 |
| 4.4 差压阀 |
| 4.4.1 性能要求 |
| 4.4.2 参数设定 |
| 4.4.3 试验方法 |
| 4.4.4 结果分析 |
| 4.5 高度控制阀 |
| 4.5.1 性能要求 |
| 4.5.2 无感区调试 |
| 4.5.3 延迟时间调试 |
| 4.5.4 流量调试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 空气弹簧刚度特性分析 |
| 5.1 空气弹簧垂向刚度理论计算 |
| 5.1.1 自由膜式空气弹簧刚度计算 |
| 5.1.2 影响空气弹簧垂向刚度的因素 |
| 5.2 节流孔直径对刚度特性的影响 |
| 5.2.1 节流孔直径对垂向静态刚度的影响 |
| 5.2.2 节流孔直径对垂向动态刚度的影响 |
| 5.3 附加空气室容积对刚度特性的影响 |
| 5.3.1 附加空气室容积对垂向静态刚度的影响 |
| 5.3.2 附加空气室容积对垂向动态刚度的影响 |
| 5.4 空气弹簧橡胶囊内初压力对刚度特性的影响 |
| 5.4.1 空气弹簧橡胶囊内初压力对垂向静态刚度的影响 |
| 5.4.2 空气弹簧橡胶囊内初压力对垂向动态刚度的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 空气弹簧仿真模型运用 |
| 6.1 绘制垂向静态刚度-载荷变化图 |
| 6.1.1 绘制垂向静态刚度-载荷变化图 |
| 6.1.2 与实测结果对比分析 |
| 6.2 内压-载荷变化图 |
| 6.2.1 绘制内压-载荷变化图 |
| 6.2.2 与实测结果对比分析 |
| 6.3 内容积-载荷变化图 |
| 6.3.1 绘制内容积-载荷变化图 |
| 6.3.2 与实测结果对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、电动车辆空气弹簧系统（论文参考文献）
- [1]带附加气室空气弹簧系统动态特性机理的研究[D]. 李美. 江苏大学, 2012(08)
- [2]中国标准动车组用空气弹簧的研制[D]. 叶特. 西南交通大学, 2018(03)
- [3]车辆空气弹簧悬挂系统动力学特性研究[D]. 彭福泰. 兰州交通大学, 2017(02)
- [4]铁道车辆用空气弹簧动力学性能仿真研究[D]. 刘亚平. 西南交通大学, 2013(11)
- [5]铁道车辆空气弹簧动力学特性及其主动控制研究[D]. 刘增华. 西南交通大学, 2007(12)
- [6]超导电动悬浮磁力特性及超导磁浮车辆动力学仿真分析[D]. 张娟. 西南交通大学, 2020(07)
- [7]高速列车空气弹簧流-固耦合特性分析及动力学控制研究[D]. 乔伟超. 石家庄铁道大学, 2019(03)
- [8]汽车空气悬架及其控制系统动力学仿真分析研究[D]. 鲍卫宁. 华中科技大学, 2011(05)
- [9]高速列车空簧系统隔振动态特性研究[D]. 杨飞. 西南交通大学, 2011(04)
- [10]基于AMESim的铁道车辆空气弹簧系统特性分析[D]. 霍芳霄. 西南交通大学, 2014(09)