工程硕士学位论文选题报告及论文工作计划.pdf

工程硕士学位论文选题报告 及论文工作计划 课 题名 称 汽车减振器阻尼特性研究 学 号 研 究 生 专业、年级 所在院、系 导 师 副 导 师 选 题 时间 年 月 日 同济大学研究生院 2016 年 5 月 15 日 一、立题依据 1. 课题来源 本课题来源于爱思恩梯大宇汽车部件（昆山）有限公司与某企业的合作项目。 2. 选题依据和背景情况 随着我国汽车工业的高速发展，国内汽车保有量大幅增加，消费者和生产者也 更加关注汽车的行驶平顺性和操控稳定性等重要性能指标。而减振器对这些性能指 标有着极其重要的影响，它能有效的抑制弹簧吸振后反弹时的振荡，迅速衰减振动， 起到减振的作用，改善汽车的行驶平顺性和操控稳定性。 在减振器的实际生产和使用中，经常会因阀系及阻尼力调节不当，引起减振器 的节流异响。即当活塞运行剧烈，减振器内部液压油在通过阀节流时运动很快， 易形成高速喷流，发出“咻咻”的声音。而我国的减振器设计和生产能力目前仍 然很低，大量的技术均来源于国外，加上传统的阻尼特性和阀系配合是通过试验 得到的，需要耗费大量人力、财力和时间，故为能提高国内减振器设计水平并降 低试验成本的减振器阀系配合及阻尼特性的仿真就成了一项十分重要而且紧迫的 研究课题。 3. 课题研究目的 本课题的研究目的主要包括以下几个方面： 1）分析阀片的结构和变形对阻尼特性的影响，建立最合适的阀系结构，寻找汽车 最佳行驶平顺性时对应的减振器阻尼特性值； 2 ）借助ANSYS/CFD 软件，根据减振器内腔中油液的弹性模量、粘度、流动状态 和阀系中复原、压缩阀片的挤压变形等因素，拟建立阀片变形与阻尼力之间的关系 模型； 3 ）借助ANSYS/DYNA 软件，综合考虑减振器阻尼特性影响参数，如流速与压力 分布、阀系变形、油液温度等，拟建立流固耦合动力学模型； 4 ）借助HYPERWORKS 软件，对阀片进行分析，拟建立阀片变形与阻尼力大小的 关系模型，指导阀片的设计及其优化； 5 ）利用HYPERWORKS 软件完成主要结构件的强度、刚度及模态分析，拟完成结 构件的优化设计。 4. 工程应用价值 本论文的理论意义和实际应用价值在于： 1）本课题综合减振器内部多重因素分析，拟建立流固耦合动力学模型，为分析及寻 找最佳阻尼特性值提供了研究基础； 2 ）本课题拟借助 ANSYS/CFD 软件，对复原和压缩行程中减振器油液的速度特性 进行分析，为研究减振器流场特性和压力分布提供了理论依据，克服了经验分析该 特性的模糊性缺点，提供可操作的技术途径； 3 ）拟借助ANSYS 软件建立阀片变形与阻尼力大小的关系模型，指导阀片的设计及 其优化，然后进行少量实验验证，可大大减轻工作量，节约实验时间和成本，而且 能得到更好的预期效果； 4 ）通过优化主要结构件的强度和刚度，为减振器性能测实验证提供了便利条件，节 约设计和优化成本； 5 ）根据模拟分析结果合理设计实验，将实验结果与仿真结果进行对比分析，形成新 的设计方法和准则，指导产品的改进设计和新产品的研发。 二、文献综述 1. 国内外研究现状、发展动态 1.1 背景 随着汽车行业的发展，汽车行驶过程中产生的振动已经成为制约汽车发展的重 大障碍。汽车行驶过程中产生的振动严重将降低汽车的舒适性、稳定性安全性降低 人们乘坐汽车时的享受，汽车零部件的使用寿命也会大大缩短。因此，在人们对汽 车舒适和安全性要求越来越高的情况下，汽车减振器的重要性也愈加凸显，并且研 发结构和性能满足汽车高速运行的筒式减振器也已经成为汽车领域继续解决的问 [1] 题 。 筒式减振器传统的设计方法主要是依据工作人员的设计经验来确定结构参数， 然后通过试验进行参数反复的修正。在产品设计阶段，首先试将不同结构参数的减 振产品安装到对应的车型上，通过试验，对产品最重要的结构参数进行多次调整、 开发以提高其匹配性[2]，然后在测试平台上对其进行各项性能检测和寿命循环测试 等，这些工作将花费大量的成本。