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1、·基础研究·汽车双筒式减振器热-机耦合特性分析么鸣涛曹锋李军陈赟韩乃莉（中国南方工业研究院）【摘要】为解决减振器温升过高而漏油失效问题，提出了减振器机械动力学与其热学特性相互耦合的模型（热-机耦合模型）。采用MATLAB/SIMULINK建立闭环正反馈系统的热-机耦合模型，仿真计算得到某减振器在多种工况及不同参数下的温升特性曲线。研究结果表明，减振器设计参数、外界激励因素、热物性参数如油液密度对其温升特性产生影响，而减振器热物性参数如油液比热容、缸筒密度、比热容和导热系数对其无影响。主题词:双筒
2、式减振器热-机耦合模型温升闭环正反馈+中图分类号:U463.335.1文献标识码:A文章编号:1000-3703（2015）08-0020-04AnalysisofThermal-mechanicalCouplingCharacteristicsofAutomobileTwin-tubeShockAbsorberYaoMingtao,CaoFeng,LiJun,ChenYun,HanNaili（ChinaSouthIndustriesResearchAcademy）【Abstract】Inord
3、ertosolvetheproblemthatshockabsorbertemperaturerisesexcessivelyhigh,whichleadstooilleakageandfailureeventually,acomprehensivemodelconsistingofmechanicaldynamicsoftheshockabsorbercoupledwithitsthermalpropertiesispresented.Moreoverathermal-mechanicalco
4、upledmodelreflectingtheclosed-looppositivefeedbacksystemisestablishedbyusingMATLAB/SIMULINK,andsometemperaturerisingcharacteristiccurvesoftheshockabsorberareobtainedbysimulation&computationunderseveraloperatingmodesanddifferentparameters.Resultsofthe
5、researchshowthat,shockabsorberdesignparameters,externalexcitations,andthermo-physicalpropertiesparameter,suchasoildensityhaveeffectontheshockabsorbertemperaturerisingcharacteristic.Whereasotherthermo-physicalpropertiesparameters,forinstanceoilspecifi
6、cheat,cylinderdensity,cylinderspecificheat,andcylinderthermalconductivityhavenoeffectonit.Keywords:Dual-tubeshockabsorber,Thermal-mechanicalcoupledmodel,Temperaturerise,Closed-loop,Positivefeedback1前言减振器热-机耦合模型这一术语最早见于文献[1]，文中阐述了减振器温度对时间的变化率与其所受机械液压减
7、振器阻尼力做功将机械系统振动的机械能载荷有关，同时机械载荷受减振器温度影响这一热-机转化为热能，一部分由减振器元件及内部油液吸收，导耦合特性，国内文献中也有关于减振器温升特性的相关致减振器温度升高；另一部分由于减振器与环境的温度[2~4]研究，但文中没有综合考虑实际情况下减振器闭环差导致热交换而散发到空气中去，此时减振器处在一个形式的热-机耦合特性。不断升温、也不断散热降温的状态中，而且吸热和散热2减振器热-机耦合理论模型同步，是一个动态循环的过程。减振器最终达到一个热平衡状态，即减振器吸收的热
8、量全都供给油液向外界散为研究解决前述问题，需建立贴近实际的模型，如发，而自身温度不再提高。当油液温升过高致使达到并图1所示。图1为闭环正反馈形式的减振器热-机耦合超过密封元件所能承受的极限温度后，会加速密封元件特性示意图，包括减振器阻尼特性模型（输入为减振器的老化，并容易引起减振器高温漏油现象。活塞相对工作缸的运动速度（由谐波激励产生）、油液密-20-汽车技术·基础研究·度和动力粘度，输出为减振器机械阻力）、减振器热学模油液的粘度变化很小，可忽略不计。只有当压力超过20型（输入为阻力功率（机械阻
