[发明专利]一种大型油气悬挂缸动态性能测试方法及系统

说明书

本发明公开了一种大型油气悬挂缸动态性能测试方法及系统。该方法包括:对油气悬挂缸进行多组高频小幅值往复加载试验以及多组低频大幅值往复加载试验，获取油气悬挂缸的试验数据，试验数据包括油气悬挂缸的压缩行程、压缩速度以及试验输出力；根据气体状态方程、流体力学以及热力学原理建立油气悬挂缸数学模型；根据试验数据对油气悬挂缸数学模型进行修正，得到修正后的数学模型；根据当前油气悬挂缸的压缩行程变化曲线，以及修正后的数学模型，得到压缩行程—输出力以及压缩速度—输出力的曲线。本发明能够降低现有油气悬挂缸动态性能测试方法对加载系统加速度的要求，可大大减低试验台的装机功率，同时可保证悬挂缸动态性能数据的准确性。

技术领域

本发明涉及车辆油气悬挂领域，特别是涉及一种大型油气悬挂缸动态性能测试方法及系统。

背景技术

油气悬挂缸是车辆悬挂系统的重要组成部分。与传统悬挂相比，油气悬挂具有良好的非线性刚度特性和非线性阻尼特性，现已广泛应用于重型运输车辆与特种工业车辆。油气悬挂缸的刚度特性和阻尼特性与充装气体压力、阻尼油特性和内部结构有关，直接影响车辆操控性能和减震性能，因此油气悬挂缸需要在出厂前进行动态性能测试和调整，使油气悬挂缸在某些特定工作环境下提供所需的减震性能。

油气悬挂缸的动态性能一般通过两个指标进行评价，即压缩行程—输出力以及压缩速度—输出力曲线。目前油气悬挂缸动态性能的测试是通过加载系统对被试悬挂缸进行高频大幅值位移正弦激励测试，进而获得油气悬挂缸输出力与压缩行程和压缩速度的关系。大型油气悬挂缸的极限载重可达几百吨，针对大型油气悬挂缸性能测试的液压加载系统为实现数兆牛顿的加载力，需使用大缸径液压缸作为激励元件。若使用现有的动态性能测试方法，进行高频大幅值位移正弦激励测试，液压加载系统需要在工作压力下实现数倍于常规值的流量变化率，加载系统电机扭矩是限制流量变化率的关键因素，而电机扭矩直接影响试验系统的装机容量与成本。实际液压加载系统受限于成本、装机容量、能耗和零件强度等因素，无法提供试验所需的加速度，因此实际加载系统存在动态响应差等问题，无法在使用大缸径液压缸的情况下实现现有油气悬挂缸动态性能测试方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型油气悬挂缸动态性能测试方法及系统，以解决上述现有方法存在的问题，降低现有油气悬挂缸动态性能测试方法对加载系统加速度的要求，降低试验台的装机功率，同时保证悬挂缸动态性能数据的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种大型油气悬挂缸动态性能测试方法，所述方法包括:

对油气悬挂缸进行多组高频小幅值往复加载试验以及多组低频大幅值往复加载试验，获取油气悬挂缸的试验数据，所述试验数据包括油气悬挂缸的压缩行程、压缩速度以及试验输出力；

根据气体状态方程、流体力学以及热力学原理建立油气悬挂缸数学模型；

根据所述试验数据对所述油气悬挂缸数学模型进行修正，得到修正后的数学模型；

根据当前油气悬挂缸的压缩行程变化曲线，以及所述修正后的数学模型，得到压缩行程—输出力以及压缩速度—输出力的曲线。

可选的，所述根据所述试验数据对所述油气悬挂缸数学模型进行修正，得到修正后的数学模型，具体包括：

对所述试验数据进行初步处理，得到处理后的数据；

根据所述处理后的数据修正所述油气悬挂缸数学模型的参数，得到待判断的数学模型；

根据所述压缩行程、所述压缩速度以及所述待判断的数学模型，得到仿真输出力；

判断所述仿真输出力与所述试验输出力的误差是否在阈值范围内；

若否，继续根据所述处理后的试验数据，修正所述待判断数学模型的参数，直至所述仿真输出力与所述试验输出力的误差是否在阈值范围内，得到修正后的数学模型。