机械工程学报

作者：杨树军, 刘泓江, 陈俊杰, 王宏宇, 高向东, 刘敬豪

单位：1. 燕山大学河北省特种运载装备重点实验室 秦皇岛 066004;2. 江西理工大学机电工程学院 赣州 341000;3. 江西理工大学江西省矿冶机电工程技术研究中心 赣州 341000;4. 江西大隆重型工业有限公司技术中心 鹰潭 335000

关键词：橡胶气囊,膜式空气弹簧,迟滞力学特性,统一模型,变压强工况；

基金：国家自然科学基金(51905240，52362053)、江西省自然科学基金(20202BABL204035)和赣州市科技创新人才资助项目。

橡胶气囊是影响膜式空气弹簧力学特性的关键部件，导致膜式空气弹簧力学特性具有典型的迟滞非线性、压强参数时变等特性。围绕变压强工况下橡胶气囊迟滞力学特性建模难题，引入压强因子，建立Coulomb摩擦压强摄动模型、分数导数Kelvin-Voigt压强摄动模型描述橡胶气囊迟滞力学特性行为，构建压强统一方程表征变压强工况下模型参数的演变规律，建立变压强工况下橡胶气囊迟滞力学特性统一模型。以某膜式空气弹簧为试验样件A，基于MTS852.05测试台架开展变压强工况下膜式空气弹簧的静态、动态特性试验，计算与试验结果表明样件A静刚度迟滞回线相对误差小于1.1%，迟滞回线损耗能量相对误差小于1.3%，动刚度最大相对误差小于3.4%，验证变压强工况下橡胶气囊迟滞力学特性统一模型的准确性和普适性。最后，分析压强因子对橡胶气囊迟滞力学特性的影响规律，指出压强因子对模型参数Ffmax(pz)、Ke(pz)的正相关影响导致橡胶气囊的动态特性具有类似的压强相关性。研究结果为变压强工况下膜式空气弹簧刚度设计与匹配提供理论依据。

来源：2024年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

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