汽车液力减振器阀片动特性的有限元重构计算与解析

作     者：方文强 

作者单位：重庆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：舒红宇

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：减振器 阀片 动态特性 重构计算法 

摘      要：减振器是汽车悬架部分的核心部件，其阻尼的产生和性能的好坏均依赖于其中内部阀片的动态特性，因此减振器设计优化和异响控制的研究均离不开对阀片动态过程及其特性的深入研究和细致分析。 本文以双筒式液压减振器为例，采用ANSYS CFX软件以及ICEM软件为分析工具，针对减振器在拉伸过程中的阀片运动与减振器内部流场、压力场、速度场等的相互作用和特性，进行了深入细致的模拟和分析，主要研究内容具体如下： ①分析了汽车双筒式液力减振器的动态计算理论基础以及方法。针对国内外减振器模拟仿真技术中的参数法以及非参数法，进行了理论分析对比，并确定使用非参数法进行模拟仿真。分别分析了非参数法中流固耦合法、动网格法以及网格重构法的特点，并对比分析了各方法的优劣。最终确定使用网格重构法对节流阀片进行动态分析。 ②深入分析了其它相似模型中的关键处理技术，同时结合本文模型的特点，确定了本文中模型的具体处理方法。针对四、六面体网格的优缺点以及网格的选择策略做出了分析，并比较了混合网格、分部网格以及纯六面体网格三种网格策略各自的特点，再结合本文的模型的特点对网格的策略做出选择，最终确立了纯六面体的网格结构。 ③针对实体模型太过复杂、容易出错的特点，提出了通过简化原理模型来预先验证整个模型的方法。针对阀片的运动特性，编写了限位移函数。将阀片力学模型与网格重构法结合编写出阀片的函数语言。运用CFX以及ICEM CFD重构法将原理模型进行验算，从而得到了可行的验证模型。 ④在原理模型可行的基础上，针对实例运用，做出相应的技术处理，并且进行仿真求解，从求解结果中输出阀片的运动位移曲线。得出阀片的运动特性以及减振器内部的速度场、流线场和压力场等。