文章摘要:双腔室空气弹簧以其优良的隔振性能及刚度可变特性已经在部分高端车型和赛车上得到使用，但是对其动刚度预报的精确模型及动态特性的深入研究还不够完善。本文基于能量原理从热力学角度出发，结合空气动力学及结构动力学给出了一套双腔室空气弹簧的精确模型并给出各刚度、阻尼项明确的物理意义。设计示功实验选取了不同振幅和频率的正弦激励对双/单腔空气弹簧进行实验验证。实验结果表明本文提出的动刚度模型能够很好地反映出双腔室空气弹簧的滞回特性及刚度可变特性，也能够明确反映出动刚度的频率相关性。最后基于模型给出了各参数项对动刚度幅值和滞回相位角的影响规律，基于实验验证了仿真结果并给出规律的物理解释。结果表明，单腔室空气弹簧的动刚度频率特性相位角仅因热交换而存在一个峰值；双腔室空气弹簧的动刚度相位角存在两个峰值，主要是由于热交换（第一峰）与小孔产生的阻尼效应（第二峰）导致。当激励频率趋向于无穷时，由于热交换不充分及腔室之间气体来不及进行交换，故对单/双腔室空气弹簧的动刚度相位角逐渐趋向于零。本文给出的模型预报方法及动态特性可以对单/双腔室空气弹簧的动刚度进行准确估计，并给出了其动刚度的频率相关性及其影响因素及变化规律。本文的结论能够对空气弹簧的整车动力学匹配及设计提供正面的指导。
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