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带附加空气室空气弹簧垂向刚度有限元分析
作者：胡维魏道高李宏玲屠德新来源：《汽车科技》2011年第03期
摘要：利用非线性有限元软件Abaqus建立带附加气室空气弹簧模型，通过理论计算和有限元分析，讨论节流孔径等对空气弹簧的垂直静刚度的影响。研究结果表明：增加附加气室有利于降低系统刚度；节流孔小于5mm，附加气室基本不起作用，大于20mm，再增大孔径，弹簧静刚度影响不大。
关键词：Abaqus；附加气室；垂向刚度；空气弹簧
中图分类号：U4633342文献标志码：A文章编号：10052550（2011）03001505
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Keywordsabaqus；auxiliarychamber；verticalstiff
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带附加气室的空气弹簧就是在普通空气弹簧的基础上增加一附加气室，同时在下活塞上开一节流孔，当空气弹簧受到激励时，气囊和附加气室中的气体在压力差的作用下发生交换［１］。如图1所示，带附加气室空气弹簧主要由上盖板、主气室（气囊）、附加气室以及连接气室的节流孔四部分组成。主气室主要是支撑隔振部件并产生弹性力的主体部件；附加气室一般是用金属板壳加工而成的刚性容积，与主气室连接，增大空气流通的体积；节流孔作用主要是限制主、附气室之间空气的流动速度［２］。
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与不带附加空气室弹簧相比，带附加空气室弹簧增加了附加气室，增大了气体的总容积和流通空间，降低了弹簧的刚度；节流孔限制气体的流动速度，是产生两气室压力差的关键元件，气体经过节流孔时会产生阻尼作用，有利于加快振动的衰减［3］。
李芾［4］等通过采用实验法，基于热力学和流体力学理论，推导计算空气弹簧刚度特性模型，提出了确定空气弹簧参数的计算方法，得出气囊外形及其刚度、附加气室的容积和节流孔直径是影响空气弹簧性能的主要因素；王家胜［5］等借助于空气弹r