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2 缓冲器实验装置设计

2.1 缓冲器实验装置的设计思路

缓冲器实验装置要求能够测试缓冲器在各种工况下的特性数据，同时也应保证外部因素 对实验结果数据的影响尽量要少，以利于实验数据分析。因此，缓冲器实验装置的结构应尽 量设计得简单。

实际上，缓冲器有多种工况，按照运动方式可将缓冲器的工况分为直线运动和旋转运动。 直线运动工况又可以分为水平、落体、倾斜运动三种；旋转运动工况可分为摆动、摆杆、转 盘三种[2]。

图 2.1 缓冲器的工况

但缓冲器的各种工况均可以用直线水平运动这种基本工况等价表示，只需换算出冲击负 载的质量、冲击速度、附加力等条件。

液压缓冲器的特性主要表在缓冲器的油液流量 Q 与压差 p 之间的关系，所以检测得到与

之对应的缓冲器的活塞沿轴线方向的运动速度 v 与缓冲力 F 之间的关系是缓冲器实验装置的 首要任务，而要想得到缓冲器的这两个缓冲特性，就必须对其施加冲击载荷[1]。

为了获得待测试缓冲器受到的冲击载荷，可使一个具有一定质量和一定速度的小质量块 撞击缓冲器实验装置，进而得到缓冲器受到的初始冲击载荷。

2.2 求解冲击问题的近似算法

在冲击物与被冲击物的接触区域内，应力状态异常复杂，且冲击时间非常短促，使得冲 击问题难以精确计算。材料力学中采用能量法[10]来近似估算冲击时的应力。推导过程如下。