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摘要
囊式空气弹簧(convoluted air spring, CAS)的结构参数是影响其力学特性的重要因素,解决结构参数的辨识难题是计算囊式空气弹簧承载、刚度特性的关键途径。采用几何与力学分析方法,以单曲曲囊弧长和盖板有效法兰半径为关键设计参量,建立了基于关键设计参量的囊式空气弹簧统一结构参数预测模型。搭建了结构参数测试装置,试验验证了统一结构参数模型的正确性。揭示了CAS有效容积及其变化率、有效面积与关键设计参量均正相关,但有效面积变化率与曲囊弧长正相关、与有效法兰半径呈负线性相关特性,为设计刚度更低的CAS提供指导;进一步指出有效法兰半径对CAS结构参数的影响比曲囊弧长更为显著,增大有效法兰半径能够明显增大有效面积而显著提升CAS的承载特性,为保证工作气压不变前提下提升CAS承载能力提供了设计指引。研究结果为设计阶段准确计算囊式空气弹簧的结构参数、力学特性奠定基础,也为其结构参数设计与优化提供理论支撑。
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