104_么鸣涛_HyperMesh在车辆减振器内特性仿真中的应用 .pdf

Altair 2010 HyperWorks 技术大会论文集 HyperMesh 在车辆减振器内特性仿真中的应用 1 1 1 2 么鸣涛 顾亮 管继富 罗智宁 1.北京理工大学 机械与车辆学院；2.鞍山自动化研究所 摘 要: 介绍 HyperMesh 在车辆筒式减振器内特性仿真中的应用。针对一个简易的阀系 结构，首先利用 CAD 软件建立车辆筒式减振器三维模型，其次采用 HyperMesh 建立流体 有限元模型，再导入 CFX 对其进行内特性仿真计算。建模和分析过程及其结果显示： HyperMesh 在处理复杂模型时具有明显优势，并且对于外部求解器具有良好的支持。 关键词: HyperMesh，减振器，内特性，阀系 1 概述 车辆筒式减振器在复原工况下：活塞杆带动活塞相对工作缸上移（车轮相对远离车身）， 工作缸上腔的油液受压缩，形成相对于工作缸下腔的高压油液，上腔的工作油液通过复原阀 系的阻尼孔流入下腔，此时上、下腔压差作用在上腔活塞的环形面积上，便形成与活塞及活 塞杆运动方向相反的机械阻尼力。在复原行程，由于活塞杆占据上腔体积，使得上腔流入下 腔的工作油液不能充满下腔，这时底阀的补偿阀及时开阀，向下腔补充适当的工作油液，以 确保工作油液充满下腔，否则会出现空程，进而会在压缩行程初期行程形成外特性畸变，影 响减振器的性能。在压缩工况下：活塞杆带动活塞相对工作缸下移（车轮相对靠近车身）， 工作缸下腔的油液受压缩，形成相对于工作缸上腔的高压油液，经过流通阀系的阻尼孔流入 上腔。此外，等同于向下伸入的活塞杆体积的工作油液通过压缩阀系的阻尼孔流入贮油缸。 此时下、上腔压差作用在下腔活塞的环形面积上，便形成与活塞及活塞杆运动方向相反的机 械阻尼力。车辆筒式减振器二维模型如图 1 所示。 车辆减振器内特性指的是减振器在工作过程中，内部流场的压强和流速（流量）之 间的关系[1]。由于目前的试验手段难以精确测量，故采用软件仿真的方式来实现。 HyperMesh 是一款优秀的前后处理软件，对于流体模型能划分高质量的网格[2] [3]。本文以 一个简易阀系的仿真为例，介绍 HyperMesh 在车辆减振器内特性仿真前处理中的应用。 - 1 - Altair 2010 HyperWorks 技术大会论文集 图 1 车辆筒式减振器二维模型图 2 有限元模型的建立 本文分析对象为一个简易的阀系，创建减振器三维模型如图 2 所示。边界条件入口、 出口、壁面如图 3 所示。 图 2 减振器三维模型图 - 2 - Altair 2010 HyperWorks 技术大会论文集