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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:楊士賢
研究生(外文):Yang shih shien
論文名稱:液氣壓式懸吊系統之分析
論文名稱(外文):Analysis of Hydro-Pneumatic Suspension System
指導教授:梁卓中梁卓中引用關係
指導教授(外文):C.C.Liang
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:機械工程研究所碩士在職專班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:88
中文關鍵詞:液氣壓式懸吊系統ADAMS分析乘適性評估
外文關鍵詞:hydro-pneumaticsuspensionADAMSride evaluation
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高機動重型輪型車輛於越野運動時,其安全性、乘適性與操控性為最主要考量,一般傳統機械式懸吊系統,為保持車輛良好的操控性,駕駛與乘員必須忍受不良路面的強烈衝擊;反之,若追求乘適性則會忽略安全性與操控性,故追求一個良好的懸吊系統裝置是相當重要的。
本論文主要在研究使用於重型輪型車輛之液氣壓式懸吊系統,採雙A臂懸吊機構設計,利用液氣壓式懸吊系統的非線性彈簧與阻尼特性與元件參數,以ADAMS多體動力學分析軟體,建立一單輪二自由度懸吊系統之動態分析模型,輸入一穩定不同頻率正弦波,觀察承載質量之動態響應,藉以探討液氣壓式懸吊系統垂向運動行為及頻域中之性能表現,並探討振動對人體舒適性之影響。再利用懸吊耐久測試平台進行動態實驗,比較液氣壓式懸吊系統在實際元件作動下,與建構模型之差異,並對液氣壓式懸吊系統中之非線性彈簧實施減壓試驗,以了解氣體彈簧壓力對懸吊系統整體性能表現之影響。最後,將液氣壓式懸吊系統與傳統鋼線式懸吊系統相互比較,並分析其差異。
研究結果發現重型輪型車輛使用液氣壓式懸吊系統,可減少車輛佔用量,並有較穩定之性能表現,在人員乘適性之評估中,亦能達到良好的效果,另外,經實驗驗證,液氣壓式懸吊系統ADAMS模型分析結果相當接近實際現況,且與傳統鋼線式懸吊系統比較,液氣壓式懸吊系統可藉由減低氣體彈簧壓力,達到舒適性的改善。
本論文所研究之液氣壓式懸吊系統,可應用於重型車輛,對車高穩定、車輛操控、乘員舒適等,皆有良好的表現,並可搭配半主動或主動控制元件,將液氣壓式懸吊系統性能發揚,達到最佳效果。ADAMS模型未來將可推廣至整車模型數值分析,並於車輛設計時可先期預測懸吊系統之性能表現。
A heavy off-road land vehicle’s safety, ride, and handling are the mainly consideration when exercised in cross-country road. Since the traditional mechanical suspension system need to maintain controllable of vehicle, the driver and passengers have to endure the intense impact from the road. On the other hand, the pursuit of ride will be ignored by safety and handling. To explore a good suspension system installation is very important.
This paper adopted hydro-pneumatic suspension system and used double A-arm suspension design institutions to discuss heavy-duty wheeled vehicle. And, this paper utilized Automatic Dynamic of Mechanical Systems (ADAMS), a kind of software for multi-body dynamics, to establish a two-degree-of-freedom (2-DOF) quarter-car dynamic model. Then, input a different frequency stability sine wave to carry observation of the quality of dynamic response, to examine the vertical movement and the frequency domain performance of the hydro-pneumatic suspension system, and to explore the human body vibration on the impact of comfort. Re-use suspension durability testing platform for dynamic experiments, comparison of the vertical movement and acceleration between the actual hydro-pneumatic suspension system components and construction model. Finally, implementation of decompression tests for the nonlinear air-spring of the hydro-pneumatic suspension system, to understand suspension system performance by the pressure of air- spring changes impact.
The results showed that the heavy-duty wheeled vehicle using hydro-pneumatic suspension system can reduce the components occupy space of vehicles and perform a more stable condition. It can achieve good results in ride evaluation. In addition, the experimental verification of results of the hydro-pneumatic suspension system ADAMS model is very close to the actual status. Compared with the traditional coil-spring suspension system, the hydro-pneumatic suspension system can reduce the pressure of air-spring to improve riding comfort.
The hydro-pneumatic suspension system in this research can be applied in the heavy type vehicles, and it can assemble with semi-active or active control components to increase the suspension performance. The hydro-pneumatic suspension system ADAMS model can expand to whole vehicle modeling, and further forecast the performance of ride comfort and handling.
目錄
封面內頁
簽名頁
中文摘要 iv
英文摘要 vi
誌謝 viii
目錄 ix
圖目錄 xii
表目錄 xvi
符號說明 xvii

第一章 緒論 1
1.1研究背景 1
1.2文獻回顧 3
1.3研究目標 6
第二章 液氣壓式懸吊系統 11
2.1液氣壓式懸吊系統發展史[12] 11
2.2液氣壓式懸吊系統的功能及作動原理 11
2.3液氣壓式懸吊系統元件 16
第三章 液氣壓式懸吊系統模型 21
3.1液氣壓式懸吊系統理論與建置假設 21
3.1.1液氣壓筒之彈簧特性[15] 22
3.1.2液氣壓筒之阻尼特性 23
3.2模型建構與模擬分析 24
3.2.1 ADAMS軟體基本假設[27] 26
3.2.2實體模型建立 29
3.2.3動態模擬分析模型建置 29
3.3液氣壓式懸吊系統動態模擬分析 30
第四章 液氣壓式懸吊系統實驗 49
4.1實驗設備 49
4.1.1加速規 50
4.1.2拉線式位移計 50
4.1.3配重塊與懸吊系統 50
4.1.4懸吊耐久動態測試平台 51
4.2實驗規劃 52
4.2.1測試目的 53
4.2.2測試程序 53
4.3實驗結果 54
4.3.1頻率提升測試結果 54
4.3.2液氣壓筒減壓性能測試結果 55
第五章 液氣壓式懸吊系統模型驗證與分析 66
5.1實驗驗證 66
5.1.1 ADAMS模型驗證 66
5.1.2頻域結果比較分析 67
5.2與傳統懸吊系統相互比較分析 68
5.2.1傳統鋼線彈簧模型 68
5.2.2分析結果探討 69
第六章 結論與未來展望 82
6.1結論 82
6.2未來展望 83
參考文獻 85
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