当前,双筒阀片式减振器被广泛应用于汽车悬架系统中,它通过节流阀的节流作用产生阻尼力,将振动的机械能转化为热能耗散掉,从而衰减悬架系统的振动。产生的热能一部分被减振器固体部件和油液吸收,另一部分通过外缸筒壁与外界热交换散失掉。在减振器持续的工作过程中,温度的变化对其性能有多方面的影响。首先,由于粘度的变化使得阻尼力随温度升高而减小,造成“温衰”现象,使得整车平顺性变差;其次,当减振器温升过高达到并超过橡胶的极限温度后,会加速橡胶元件的老化,导致高温漏油;另外较高的温度也可能造成工作液空化,引起阻尼特性畸变等诸多问题。针对上述问题的预防与避免,需要研究并掌握减振器在复杂内外部条件下的温度特性。前人为了充分研究减振器的温度特性,进而对其进行预测与优化设计,采用了诸多的处理办法:一是从热力学角度建立减振器温度特性计算模型,但由于减振器内部结构复杂,换热形式多样,通过公式推导建立的模型势必对实际的物理结构进行简化,模型的置信度仍待提高。另一方面,减振器的温升是一个吸热和散热动态循环的过程,若通过常规的耦合仿真计算,需要迭代较长时间,且对处理器性能要求较高;二是借助台架实验或道路实验的方法,但减振器内部阀系结构复杂,对设计参数进行实验调试涉及到大量的制造和装配流程,测试周期繁琐,研究效率低。由此可见,如何建立具有高精度高效率的模型是研究减振器温度特性所面临的一个关键性问题。基于此,本课题对减振器温度特性展开研究,具体的研究工作如下:(1)减振器热机理分析。对减振器的结构和工作原理进行剖析,探明减振器的产热机理。然后根据工程传热学知识,确定了减振器由内而外径向传热的过程,明确了各个传热过程的形式以及热流量计算方法和所需的热液参数,为后续的实验和建模研究奠定基础。(2)开展减振器温度特性台架实验。充分考虑减振器外部环境因素影响,对MTS850减振器实验台进行改造设计,以模拟减振器的外部环境。然后根据实验条件,制定减振器温度特性实验流程,开展在外部环境变化下减振器的温度特性实验。以探明加载工况、环境温度、空气流速对减振器温度特性的影响规律,同时也为研究模型的建立提供基础数据和验模依据。(3)建立CAE仿真模型。首次提出“功热等效”的仿真分析策略,即借助AMESim仿真平台分别建立了面向减振器机械阻尼特性和传热特性的等效参数化仿真模型,基于“功热等效”的方法,以阻尼特性模型仿真出减振器的示功特性,再以此计算出传热模型的发热功率对温度特性进行仿真求解。通过与实验数据的对比,仿真曲线与实验曲线的趋势大致吻合,平衡温度的最大误差为10.6%。同时,通过“功热等效”的建模方法能充分考虑减振器内部活动部件摩擦生热对减振器温度特性的影响,分开建模与仿真也能缩减模型在多相耦合中迭代计算的时间,提高建模和仿真的效率。(4)数据挖掘建模与CAE仿真结果修正。通过对建立的温度特性CAE模型误差分析,确定了包括发热功率、加载速度、环境温度、空气流速四个变量在内的特征集,包括平衡温度差值和平衡时间差值在内的目标集。通过拉丁方超立方抽样,设计了50个样本组合,然后分别开展台架实验和仿真实验获取挖掘样本。基于Python语言建立支持向量机回归模型,引入K折交叉验证法评估模型精度并通过方差-偏差权衡对模型调优。运用调优后的数据挖掘模型对CAE仿真结果进行修正并与实验曲线对比,多个工况下平衡温度的误差均小于5%,平衡时间最大误差约为300s。最后与已有的研究方法进行对比,结果显示本课题的研究方法在精度和效率上均高于现有的方法,表明“CAE仿真+数据挖掘”的方法是切实可行的,可用于减振器温度特性的研究与预估。