空氣彈簧的案例
Adams空氣彈簧
adams中空氣彈特性曲線如下所示:
剛度曲線
其中:
表示x基于標準高度的變形;
表示z不同氣壓在標準高度對應的載荷;
上圖中曲線基于試驗測試得到的空氣彈簧的動彈性特性曲線。
動彈性特性試驗:試驗過程:壓力從最大內壓至.1MPa,減量為0.1,在每種氣壓下,斷開氣源,以±50mm,0.4Hz的頻率進行垂向振動10個循環,記錄最后一個循環的負荷變形曲線和內壓變形曲線作為空氣彈簧的動彈性特性曲線。
空氣彈在實際工作時,氣壓是實時變化的,試驗一般僅能提供有限個氣壓下對應下的剛度曲線,此時如何獲取工作時的空氣彈簧剛度是個難題,參考文獻1,運用擬合法我們可以通過有限的試驗曲線,擬合得到各個氣壓對應的剛度;同時也可參考文獻2,利用公式計算得到空氣彈簧的剛度曲線。
文獻1:《空氣彈簧動態特性擬合及空氣懸架變剛度計算分析》
文獻2:《復合式空氣懸架建模仿真研究》
展開 空氣彈簧在CAR中的實現方法
有使用利用ADAMS/CAR做空氣彈簧仿真的可按如下實現空氣彈簧的仿真：
1、在template中建立好模型，做成子系統，并在standard界面中打開；
2、在螺旋彈簧處右鼠標，選擇：replace——airspring;
3、修改空氣彈簧的剛度曲線；其中Trimload為空氣彈簧再安裝高度的預載荷。
步驟見附圖1 ~ 3
空氣彈簧單元生成方法
我將CAE文件上傳，里面有兩個model，initial和job1.job1既是加了空氣彈簧之后的inp了~大家有問題相互討論啊。
air.rar
空氣彈簧單元生成方法
做一個空瓶子的充氣倒落過程，需要用到空氣彈簧，這里做一個小例子，解釋用法。
首先建立一個shell空殼子，并劃分網格S4R,如圖1所示。
圖1
1. 彈簧單元生成
從inp文件中，將*Element, type=S4R下面的單元與節點復制到excel表格中。每行有5個數字，第一個數字代表單元編號，后面四個代表這個單元所包含的節點編號。我們要做的就是把單元編號改掉，而節點編號不變。這樣，改動過的新單元與舊單元就擁有了共同的節點。新單元type=F3D4，這樣我們就有了與S4R共節點的但是單元編號不一樣的F3D4空氣彈簧單元。我這里將S4R單元統一移動了100個編號，變成F3D4單元。注意，這兩種單元的編號一定不能重復。如圖2所示。
圖2
將F3D4單元編號和節點復制到INP文件中，并在開頭寫上關鍵字
*Element, type=F3D4
還要增加一個空氣彈簧單元集合，
*Elset, elset=SET-AIRSKIN, generate
101, 152, 1
2. 預定義場（壓力、溫度）
打開cae，重新讀入上面改動過的inp模型。
添加一個與節點不重合的參考點集合：Set-AirRP(0,1,0)
在model-edit keywords里面編輯predified field。加入
** PREDEFINED FIELDS
**
** Name: Predefined Field-InitialTemperature Type: Temperature
*Initial Conditions, type=TEMPERATURE
Part-2-1.Set-AirRP, 300.
展開 
膜式空氣彈簧的仿真模型 ￥70
空氣彈簧主要定義的幾個地方
1、空腔定義與氣體壓力
2、簾線層，簾線材料一般數據能難獲得，而且對收斂影響較大
3、充氣與壓縮過程
4、空氣彈簧剛度曲線
5、空腔體積變化與壓力變化
abaqus 膜式空氣彈簧仿真
想我問一下，膜式空氣彈簧在仿真的過程中如何設置接觸條件
大客車懸架系統模型建立及操穩性仿真分析
使用 MotionView 軟件建立大客車前懸架和后懸架系統模型，以空氣彈簧為研究對象，通過轉向盤角階躍輸入試驗進行仿真分析，研究大客車整車操縱穩定性。
關鍵詞：MotionView 懸架 大客車 空氣彈簧 操縱穩定性
1 概述
本文從實際工程的角度出發，以某大客車為研究樣本，以實際整車參數作為參考，使用MotionView多體動力學仿真分析軟件軟件，建立懸架系統模型并進行仿真分析，采用轉向盤角階躍輸入試驗法，研究空氣彈簧的受力、壓強和高度變化對大客車整車操縱穩定性的影響。
2 懸架系統模型建立
懸架模型所使用的組成幾何體從MotionView軟件庫中直接提取，建立的懸架模型與所需要的模型之間存在差別，導入到CATIA及AUTO CAD等CAE軟件，進行位置、質量和轉動慣量等參數的修改，就可以得到與整車參數相匹配的懸架模型。
2.1 前懸架系統模型
由于MotionView模型庫中前懸架沒有非獨立懸架的形式，因此選用SLA懸架并修改參數和結構形式建立前懸架空氣彈簧系統模型，建立完整的后懸架系統模型如圖1，前懸架安裝2個空氣彈簧。
2.2 后懸架系統模型
由于 MotionView 模型庫中的后懸架模型只有兩個減震器和彈簧，因此將減震器和空氣彈簧單獨存成兩個子系統，再重新定義子系統導入到后懸架系統模型中，建立完整的后懸架系統模型如圖 2， 后懸架系統安裝 4 個空氣彈簧。
3 仿真試驗方案布置
方案一：前懸架左右側空氣彈簧由一個高度閥控制；后懸架左右側空氣彈簧分別由兩個獨立的高度閥控制。
展開 汽車電控空氣懸架試驗與仿真研究
摘要：為了準確獲知電控空氣彈簧式麥弗遜懸架代替螺旋彈簧麥弗遜懸架的可行性，開展了臺架示功試驗，得出了空氣彈簧力學特性曲線和不同電流下阻尼特性曲線。應用MATLAB 與ADAMS/Car仿真軟件，建立了整車動力學模型和C級路面模型，進行了電控空氣彈簧式麥弗遜懸架和螺旋彈簧麥弗遜懸架的仿真計算，完成了整車行駛平順性仿真研究。研究結果表明：用電控空氣彈簧麥式懸架代替螺旋彈簧麥式懸架優勢明顯。此方法可為空氣彈簧和電控懸架的研究提供一定的基礎。
關鍵詞：空氣彈簧；電控懸架；示功試驗；阻尼特性；行駛平順性
引言
汽車懸架系統的減振效果對整車的行駛平順性、操縱穩定性和通過性等多種使用性能有著很大的影響[1-2]。相比傳統的定剛度定阻尼的被動式懸架，空氣懸架有其獨特優點[3-4]：（1）空氣懸架剛度低，裝備空氣懸架的車輛可以獲得較低的固有頻率，行駛平順性好，乘坐舒適性好，能夠延長車輛的使用壽命，減輕車輛對路面的破壞；（2）空氣懸架剛度是非線性且可調節，剛度隨著車輛載荷的變化而變化，能夠有效限制振幅、避開共振、防止沖擊，空載和滿載的固有頻率基本保持不變。另外，車身姿態急劇變化時，可以使彈簧變硬，以抑制車身姿態的變化；（3）空氣懸架高度可調，不論是否載重，載重是否均勻，車身均可在一定高度保持水平。通過加裝升降控制裝置還可實現車身的升降功能，從而提高車輛的通過性，利于物流運輸的貨車上下貨物或方便乘客上下車；（4）空氣懸架質量輕，能吸收高頻振動，隔音性能好，壽命長。
展開 新能源汽車研究系列之汽車零部件之空氣懸掛
彈性元件中有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，當前常規的傳統懸架大多采用的是螺旋彈簧和扭桿彈簧。
懸架根據控制形式的不同分為被動式懸架和主動式懸架。
被動懸架由于無法動態調節阻尼系數以及車身高低，因此控制性、舒適性要比主動懸架要差很多。
主動懸掛按照控制類型可以分為液壓懸架、空氣懸掛和電磁感應懸架。而在當前市場乘用車市場上，空氣懸掛配套車型與應用范圍相比較于另外兩種的應用更廣。
空氣懸掛，就是將普通的螺旋彈簧替換成了空氣彈簧系統，并且增加一套電子控制系統和氣泵。
空氣懸掛的原理，是傳感器將收集到的信號傳遞給控制單元，控制單元判斷出車身高度的變化，經過計算再發出指令來控制壓縮機和排氣閥，用空氣壓縮機形成壓縮空氣，并將壓縮空氣送到彈簧和減振器的空氣室中，使彈簧壓縮或者伸長，并調節空氣彈簧硬度和減震器阻尼，改變車身高度并起到減震的效果。
（汽車之家）
空氣懸掛結構
空氣懸架主要由空氣供給單元（包括了空壓機、儲氣罐等部件）、空氣彈簧、電子減震器和控制單元構成。
空氣供給單元是控制空氣彈簧的核心部件，具有耐久、可靠、低噪音等品質要求。
空氣彈簧主要負責調節車身高度，材料要求嚴格，制造工藝復雜。
減震器可吸收汽車振動，電子減震器有望成為主流。
控制單元需要精準的控制與高效的算法。
空氣懸掛的優點
空氣懸架是采用空氣彈簧的懸架，并且增加一套電子控制系統和氣泵。空氣彈簧是以空氣為介質，利用空氣的壓縮彈性而制成的，而傳統的螺旋彈簧利用了金屬材料彈性變形的特點。在相同載荷的作用下空氣彈簧可以得到比金屬彈簧更低的振動頻率，能極大改善車輛的行駛平穩性。
展開 從力學的角度向你傳授下胸口碎大石
圖摘自網絡
從以上的分析可總結出實現“胸口碎大石”的兩個關鍵因素：錘擊時間短（沖擊）和胸腔中保留適量空氣。
也就是說，只要做到掄錘沖擊快（錘子與石頭接觸時間短）以及胸腔內形成彈性剛度足夠大的空氣彈簧，便具備了“胸口碎大石”的基礎條件。當然，要想最終完成，經驗積累和技巧掌握還是必不可少的。
如何有效減傷
想要有效防止或減小對人體的損傷，即胸腔要能夠產生足夠大的復位力來克服沖擊力，以至人體不被壓傷（通俗理解就是防止被壓扁），就需要增加胸腔中所形成的“空氣彈簧”的剛度。
從動態彈簧剛度公式可看出，增加空氣彈簧剛度最直接有效的方法是減小胸腔體積V，即碎石前胸腔中盡量少吸入空氣。
另外，由于石頭、皮膚肌肉和胸腔共同組成了一個彈簧-質量系統，其中皮膚肌肉和胸腔體可視為兩個串聯的彈簧。因此，適當繃緊腹、胸部肌肉也可增加所形成的等效彈簧的剛度，從而減緩人體所受沖擊。
好了，技巧和道理都講完了，請開始你的表演吧～
展開 汽車懸架系統專題（7）：圖解各類獨立懸架
采用扭桿彈簧做彈性元件的懸架要設導向機構和減振器。扭桿彈簧與鋼板彈簧相比質量輕于鋼板彈簧，而且不需潤滑，保養維修簡便。
氣體彈簧
氣體彈簧主要有空氣彈簧和油氣彈簧兩種。氣體彈簧是以空氣做彈性介質，即在一個密閉的容器內裝入壓縮空氣（氣壓為0.5～1MPa），利用氣體的可壓縮性實現彈簧的作用。這種彈性元件叫空氣彈簧，它分為囊式和膜式空氣彈簧。如下圖所示。空氣彈簧在轎車上有采用尤其在主動懸架中被采用。這種彈簧隨著載荷的增加，容器內壓縮空氣壓力升高，使其彈簧剛度也隨之增加，載荷減少，彈簧壓力也隨空氣壓力減少而下降，因而這種彈簧有其理想的彈性特性。
囊式空氣彈簧由夾有簾線的橡膠組成的氣囊和密閉在其中的壓縮空氣構成。氣囊外展由耐油橡膠制成單節或多節，節數越多彈簧越軟，節與節之間圍有鋼質腰環，防止兩節之間摩擦。氣囊上下蓋板將空氣封于室內。
膜式空氣彈簧，它由橡膠模片和金屬壓制件組成。它比囊式空氣彈簧的彈性曲線更為理想，固有頻率更低些，且尺寸小，便于布置因而多用于轎車上，但造價貴，壽命較短。
油氣彈簧以氣體（氮-惰性氣體）作為彈性介質，用油液作為傳力介質。油氣彈簧類型有簡單式油氣彈簧，不帶隔膜式的油氣彈簧。帶隔膜式油氣彈簧，它將氣體和液體分開，便于充氣并防油液乳化。如下圖右側所示是帶反壓氣室式油氣彈簧，它有一個反壓氣室，相當于在簡單油氣彈簧上加上一個方向相反的小筒單油氣彈簧，用以提高空載時彈簧剛度，使空載滿載自然振動頻率變化不大。目前此種彈簧多用于重型車和部分小客車上。
空氣和油氣彈簧用在懸架中，由于它們只能承受軸向載荷，因此懸架中必須加設導向機構和減振器
展開 
汽車底盤的電控懸架構造
傳統的汽車懸架是不可調整的，在行車中車身高度的變化取決于彈簧的變形。因此就自然存在了一種現象，當汽車空載和滿載的時候，車身的離地間隙是不一樣的。尤其是一些轎車采用比較柔軟的螺旋彈簧，滿載后彈簧的變形行程會比較大，導致汽車空載和滿載的時候離地間隙相差有幾十毫米，使汽車的通過性受到影響。
汽車不同的行駛狀態對懸架有不同的要求。一般行駛時需要柔軟一點的懸架以求舒適感，當急轉彎及制動時又需要硬一點的懸架以求穩定性，兩者之間有矛盾。另外，汽車行駛的不同環境對車身高度的要求也是不一樣的。一成不變的懸架無法滿足這種矛盾的需求，只能采取折中的方式去解決。在電子技術發展的帶動下，工程師設計出一種可以在一定范圍內調整的電子控制懸架來滿足這種需求，這種懸架稱為電控懸架，目前比較常見的是電控空氣懸架形式。
以前空氣懸架多用于大客車上，停車時懸架下降汽車離地間隙減少，便于乘客上下車，開車時懸架上升便于通行。這種空氣懸架系統由空氣壓縮機、閥門、彈簧、氣室（氣囊）、減振器所組成。車輛高度直接靠閥門控制氣室的空氣流進流出來調整。
現在轎車用的電控懸架引入空氣懸架原理和電子控制技術，將兩者結合在一起。典型的電控懸架由電子控制元件（ECU）、空氣壓縮機、車高傳感器、轉向角度傳感器、速度傳感器、制動傳感器、空氣彈簧元件等組成。
空氣彈簧元件是由電控減振器、閥門、雙氣室所組成。電控減振器頂部有一個小型電動機，可通過它轉動一個調整量孔大小的控制桿將阻尼分成多級，從而實現控制阻尼的目的。閥門也充當了一個調節氣流的作用，通常雙氣室是連通的，合起來的總容積起著空氣彈簧的作用，比較柔軟；但當關閉雙氣室之間的閥門時，則以一個氣室的容量來承擔空氣彈簧的作用，就會變得硬，因此閥門起到控制“彈簧”變軟變硬的作用。
ECU、壓縮機(5)、閥門(3)(4)、空氣彈簧元件(1)(2)。
展開 空氣懸掛的原理及其應用
空氣懸掛也并不是最近幾年才研發的新技術，它們的基本技術方案相似，主要包括內部裝有壓縮空氣的空氣彈簧和阻尼可變的減震器兩部分。
與傳統鋼制懸掛想比較，空氣懸掛具有很多優勢，最重要的一點就是彈簧的彈性系數也就是彈簧的軟硬能根據需要自動調節。例如，高速行駛時懸掛可以變硬，以提高車身穩定性，長時間低速行駛時，控制單元會認為正在經過顛簸路面，以懸掛變軟來提高減震舒適性。
另外，車輪受到地面沖擊產生的加速度也是空氣彈簧自動調節時考慮的參數之一。例如高速過彎時，外側車輪的空氣彈簧和減震器就會自動變硬，以減小車身的側傾，在緊急制動時電子模塊也會對前輪的彈簧和減震器硬度進行加強以減小車身的慣性前傾。因此，裝有空氣彈簧的車型比其它汽車擁有更高的操控極限和舒適度。
我們以裝備在 Maybach 上的AIRMATIC.DC空氣懸掛系統為簡例說明彈簧軟硬的變化。彈簧的彈性系數是通過橡膠皮腔中空氣的流量來調節的。在短波路面或高速過彎時，皮腔中的部分氣體會被鎖定，在皮腔受壓時，空氣流量減小，令彈簧變硬，以減小車身起伏和提高車身穩定性。在普通路面上，所有空氣都可以自由流動，皮腔受壓時，空氣流量加大，從而提供柔軟的彈簧和最大程度的行駛舒適性。 Maybach 的空氣懸掛中的空氣始終保持6-10個巴的壓力。
空氣懸掛還將傳統的底盤升降技術融入其中。高速行駛時，車身高度自動降低，從而提高貼地性能確保良好的高速行駛穩定性同時降低風阻和油耗。慢速通過顛簸路面時，底盤自動升高，以提高通過性能。另外，空氣懸掛系統還能自動保持車身水平高度，無論空載滿載，車身高度都能恒定不變，這樣在任何載荷情況下，懸掛系統的彈簧行程都保持一定，從而使減震特性基本不會受到影響。因此即便是滿載情況下，車身也很容易控制。這的確是平臺技術的一個飛躍。
在采用相似的設計方案的同時各廠家的技術又完全不相同。
展開 汽車懸架知識專題（4）：電控懸架
傳統的汽車懸架是不可調整的，在行車中車身高度的變化取決于彈簧的變形。因此就自然存在了一種現象，當汽車空載和滿載的時候，車身的離地間隙是不一樣的。尤其是一些轎車采用比較柔軟的螺旋彈簧，滿載后彈簧的變形行程會比較大，導致汽車空載和滿載的時候離地間隙相差有幾十毫米，使汽車的通過性受到影響。
汽車不同的行駛狀態對懸架有不同的要求。一般行駛時需要柔軟一點的懸架以求舒適感，當急轉彎及制動時又需要硬一點的懸架以求穩定性，兩者之間有矛盾。另外，汽車行駛的不同環境對車身高度的要求也是不一樣的。一成不變的懸架無法滿足這種矛盾的需求，只能采取折中的方式去解決。在電子技術發展的帶動下，工程師設計出一種可以在一定范圍內調整的電子控制懸架來滿足這種需求，這種懸架稱為電控懸架，目前比較常見的是電控空氣懸架形式。
以前空氣懸架多用于大客車上，停車時懸架下降汽車離地間隙減少，便于乘客上下車，開車時懸架上升便于通行。這種空氣懸架系統由空氣壓縮機、閥門、彈簧、氣室（氣囊）、減振器所組成。車輛高度直接K閥門控制氣室的空氣流進流出來調整。
現在轎車用的電控懸架引入空氣懸架原理和電子控制技術，將兩者結合在一起。典型的電控懸架由電子控制元件（ECU）、空氣壓縮機、車高傳感器、轉向角度傳感器、速度傳感器、制動傳感器、空氣彈簧元件等組成。
圖示ECU、壓縮機(5)、閥門(3)(4)、空氣彈簧元件(1)(2)。電控懸架工作時，閥門的相互作用控制通向空氣彈簧元件的氣流量。傳感器檢測出汽車的行駛狀態并反饋至ECU，ECU綜合這些反饋信息計算并輸出指令控制空氣彈簧元件的電動機和閥門，從而使電控懸架隨行駛及路面狀態不同而變化：在一般行駛中，空氣彈簧變軟、阻尼變弱，獲得舒適的乘坐感；在急轉彎或者制動時，則迅速轉換成硬的空氣彈簧和較強的阻尼，以提高車身的穩定性。
展開 無曲軸，無連桿？豐田引爆發動機新革命！
原因就在于將曲軸以及連桿結構取消，并以一個空氣彈簧 (Air Spring)取代，活塞運動全靠燃燒室的氣體以及空氣彈簧 (Air Spring) 控制，設計者可以自己決定空氣的壓力和體積，從而讓整體設計趨于自由化。簡單來說，即是活塞運行至下死點時，會遭遇到空氣彈簧的阻擋而往回彈，活塞因而往上死點移動，到達上死點時，再藉由燃料燃燒爆炸產生的氣體推力往下死點運行，周而復始。
增程式電動車與油電混合動力汽車最大的區別就是，汽油發動機只為電池充電，而不直接參與驅動車輛。全球首臺增程式電動車雪佛蘭沃藍達（VOLT）僅僅是根據傳統的1.4L汽油發動機進行了改造。
豐田讓FPEG擁有超高熱效率
Toyota的FPEG技術，即是建立在FPE的運作基礎下所延伸出的發電裝置。傳統油電系統下，發電機是與發動機本體分離，發電機與引擎曲軸連接、并利用其回旋動能而發電；但Toyota的FPEG則不同，由于FPEG沒有曲軸，所以活塞本體就成為了發電機，且因為沒有曲軸的機構裝置，引擎本體的體積因而縮小，構造也相對簡單許多。
而Toyota FPEG的發電方式，則是透過安裝在活塞上的永磁磁鐵 (Permanent Magnet)，以及磁鐵外側的線圈組 (Coil) 組成之發電系統 (Linear Generator) 運行。
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