[發明專利]一種大型油氣懸掛缸動態性能測試方法及系統

有效

• 申請號: 201810059644.6
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108278245B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 王向周;劉澎;鄭戍華;彭熙偉;魯東原
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F15B19/00
• 分類號: F15B19/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開了一種大型油氣懸掛缸動態性能測試方法及系統。該方法包括:對油氣懸掛缸進行多組高頻小幅值往復加載試驗以及多組低頻大幅值往復加載試驗，獲取油氣懸掛缸的試驗數據，試驗數據包括油氣懸掛缸的壓縮行程、壓縮速度以及試驗輸出力；根據氣體狀態方程、流體力學以及熱力學原理建立油氣懸掛缸數學模型；根據試驗數據對油氣懸掛缸數學模型進行修正，得到修正后的數學模型；根據當前油氣懸掛缸的壓縮行程變化曲線，以及修正后的數學模型，得到壓縮行程—輸出力以及壓縮速度—輸出力的曲線。本發明能夠降低現有油氣懸掛缸動態性能測試方法對加載系統加速度的要求，可大大減低試驗臺的裝機功率，同時可保證懸掛缸動態性能數據的準確性。

技術領域

本發明涉及車輛油氣懸掛領域，特別是涉及一種大型油氣懸掛缸動態性能測試方法及系統。

背景技術

油氣懸掛缸是車輛懸掛系統的重要組成部分。與傳統懸掛相比，油氣懸掛具有良好的非線性剛度特性和非線性阻尼特性，現已廣泛應用于重型運輸車輛與特種工業車輛。油氣懸掛缸的剛度特性和阻尼特性與充裝氣體壓力、阻尼油特性和內部結構有關，直接影響車輛操控性能和減震性能，因此油氣懸掛缸需要在出廠前進行動態性能測試和調整，使油氣懸掛缸在某些特定工作環境下提供所需的減震性能。

油氣懸掛缸的動態性能一般通過兩個指標進行評價，即壓縮行程—輸出力以及壓縮速度—輸出力曲線。目前油氣懸掛缸動態性能的測試是通過加載系統對被試懸掛缸進行高頻大幅值位移正弦激勵測試，進而獲得油氣懸掛缸輸出力與壓縮行程和壓縮速度的關系。大型油氣懸掛缸的極限載重可達幾百噸，針對大型油氣懸掛缸性能測試的液壓加載系統為實現數兆牛頓的加載力，需使用大缸徑液壓缸作為激勵元件。若使用現有的動態性能測試方法，進行高頻大幅值位移正弦激勵測試，液壓加載系統需要在工作壓力下實現數倍于常規值的流量變化率，加載系統電機扭矩是限制流量變化率的關鍵因素，而電機扭矩直接影響試驗系統的裝機容量與成本。實際液壓加載系統受限于成本、裝機容量、能耗和零件強度等因素，無法提供試驗所需的加速度，因此實際加載系統存在動態響應差等問題，無法在使用大缸徑液壓缸的情況下實現現有油氣懸掛缸動態性能測試方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種大型油氣懸掛缸動態性能測試方法及系統，以解決上述現有方法存在的問題，降低現有油氣懸掛缸動態性能測試方法對加載系統加速度的要求，降低試驗臺的裝機功率，同時保證懸掛缸動態性能數據的準確性。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種大型油氣懸掛缸動態性能測試方法，所述方法包括:

對油氣懸掛缸進行多組高頻小幅值往復加載試驗以及多組低頻大幅值往復加載試驗，獲取油氣懸掛缸的試驗數據，所述試驗數據包括油氣懸掛缸的壓縮行程、壓縮速度以及試驗輸出力；

根據氣體狀態方程、流體力學以及熱力學原理建立油氣懸掛缸數學模型；

根據所述試驗數據對所述油氣懸掛缸數學模型進行修正，得到修正后的數學模型；

根據當前油氣懸掛缸的壓縮行程變化曲線，以及所述修正后的數學模型，得到壓縮行程—輸出力以及壓縮速度—輸出力的曲線。

可選的，所述根據所述試驗數據對所述油氣懸掛缸數學模型進行修正，得到修正后的數學模型，具體包括：

對所述試驗數據進行初步處理，得到處理后的數據；

根據所述處理后的數據修正所述油氣懸掛缸數學模型的參數，得到待判斷的數學模型；

根據所述壓縮行程、所述壓縮速度以及所述待判斷的數學模型，得到仿真輸出力；

判斷所述仿真輸出力與所述試驗輸出力的誤差是否在閾值范圍內；

若否，繼續根據所述處理后的試驗數據，修正所述待判斷數學模型的參數，直至所述仿真輸出力與所述試驗輸出力的誤差是否在閾值范圍內，得到修正后的數學模型。