汽车副车架衬套道路载荷谱缩减应用研究

以某典型汽车副车架衬套为试验对象,探讨了汽车底盘橡胶减振元件的道路行驶载荷谱缩减方法,介绍了对道路行驶载荷谱进行雨流统计的原则、载荷雨流矩阵转换为位移雨流矩阵和损伤矩阵的方法、橡胶件的有限元分析以及应变-寿命曲线获取方法等,并应用缩减的载荷谱进行了台架耐久试验。与道路试验结果对比表明,所提出的道路行驶谱载荷谱缩减方法可快速有效地对橡胶件的耐久性能进行评价,可节省试验资源、缩短产品开发周期。     

应变反求载荷方法在底盘件疲劳分析中的应用

对于部分底盘零部件,由于其特殊性,在目前产品开发过程中常用的载荷谱提取方法无法准确得到载荷谱。介绍了应变反求载荷识别方法,通过搭建的试验台架测量各位置应变片信号,反求出该部件的刚度矩阵。并将台架试验部件安装于整车进行道路应变信号测试,利用刚度矩阵计算出各个路况的载荷谱。进而对部件进行强度及疲劳耐久性分析,在产品设计过程中起到了很好的效益。     

某型越野车试验场载荷谱的压缩与外推

基于雨流计数法,对某型越野车在试验场实测的各路段载荷谱进行压缩;然后对压缩后的雨流均幅值矩阵进行强化外推和基于目标关联模型的比例叠加;最后对叠加后的雨流均幅值矩阵进行时域重构,得到了可用于室内道路模拟试验的目标载荷谱.     

汽车变速器齿轮故障的定量诊断研究

基于振动监测技术，以不解体汽车变速器为前提，探讨了倒谱分析机理。根据理论分析，倒谱值大小可以作为定量诊断汽车变速器齿轮故障的参量。通过汽车变速器台架模拟故障试验分析，得出用倒谱诊断汽车变速器齿轮故障的阈值。理论分析与试验结果一致。     

实测载荷谱预处理及雨流统计分析

针对某卡车驾驶室易开裂点的在试验场采集的应变载荷谱,进行了分段、消除趋势项、剔除毛刺、平稳性检验、频域分析等预处理,以提高路谱可靠性。基于雨流统计法计算雨流矩阵,结合E-N曲线计算开裂点各雨流循环的损伤以及各路段的损伤。在此基础上,利用疲劳损伤等效原理对载荷谱进行压缩处理,为虚拟分析及室内道路试验载荷谱编制奠定基础。     

基于实测激励谱的半轴扭转疲劳测试方法研究

针对采用恒幅恒频率加载激励进行汽车半轴扭转室内台架疲劳试验时，无法真实反映半轴在行驶过程中的激励问题，根据汽车半轴在行驶中实际承受的扭转载荷激励，搭建了基于液压伺服控制的汽车半轴扭转疲劳测试系统。对实际激励谱进行处理和频域特征分析、雨流分析，运用雨流矩阵法对激励谱进行雨流外推处理，最后研究了基于频率响应函数的实测激励谱加载方法并进行了试验验证。结果表明，建立的汽车半轴扭转疲劳测试系统复现实际激励谱的加载误差可以降低到3.24%，表明所建立的方法是有效可行的。     

基于试验场道路谱的双离合变速器载荷谱研究

通过变速器道路载荷谱采集系统,实车采集了试验场整车耐久试验载荷谱,根据齿轮材料的S-N曲线和疲劳累积Miners理论,得到对变速器各个档位的考核强度。根据整车载荷谱的强度,以及可靠性理论,设计了双离合变速器的台架加载试验方法。     

标准路面谱重构及软件实现

室内道路模拟试验是一项重要汽车试验项目，而标准路面谱的重构是要首先解决的问题之一。在介绍路面功率谱密度理论的基础上，引入了重构路面不平度的核心算法——谐波叠加法，并基于GUI开发了标；隹路面谱重构软件；最后，对该算法的优缺点进行了分析，并对其未来的发展趋势进行了展望。     

车身焊接结构室内可靠性试验强化系数计算研究

为了对室内道路模拟可靠性强化试验结果进行合理评价及更好地实现试验结果对设计的指导,研究了强化系数的计算方法,进行了用户道路、室内道路模拟可靠性试验的载荷谱采集与分析,并进行焊接结构SN曲线确定和疲劳损伤计算。基于Miner线性损伤累积理论,最终通过计算获得室内可靠性的强化系数结果,形成了一套基于载荷谱实测数据的汽车结构室内可靠性试验的强化系数计算方法和流程。     

基于路谱输入的汽车台架耐久性试验方法研究

通过对路谱驱动汽车台架耐久性试验、汽车道路耐久性试验及载荷谱驱动汽车台架耐久性试验的试验车辆响心信号和台架信号的对比分析,探讨了路谱驱动台架耐久性试验的可行性.并依据对路谱驱动试验精度的分析,提出了提高试验精度的途径.     

四轮独立驱动电动汽车电动轮影响研究

为了分析轮毂电机驱动电动汽车簧下质量变大导致的垂向振动负效应问题,根据自主研发可以四轮独立驱动的轮毂电机电动汽车,建立集中电机和轮毂电机驱动汽车的1/4动力学模型,在相同路面输入下,对汽车平顺性评价指标进行对比分析,说明轮毂电机驱动下电动轮结构对车辆垂向性能的影响。研究结果证明,轮毂电机驱动汽车的车身垂向加速度和轮胎动载荷都有所增加,这种变化将对车辆的行驶平顺性造成一定程度的恶化。     

智能汽车自动紧急转向避撞的跟踪控制方法对比研究

为了提高智能汽车的主动安全性,提出3种不同的自动紧急转向避撞跟踪控制方法。首先建立汽车避撞简化模型,对制动、转向及两者相结合的3种不同避撞方式进行对比分析。其次,为深入研究汽车避撞过程中的实际响应,建立包含转向、制动及悬架3个子系统耦合特性的底盘18自由度统一动力学模型,并进行相关试验验证。随后构建智能汽车自动紧急转向避撞控制框架,对五次多项式参考路径和七次多项式参考路径的横摆角速度和横摆角加速度进行对比分析。接着以线性2自由度转向动力学模型为参考对象,对最优控制四轮转向、最优控制前轮转向、前馈与反馈控制相结合的前轮转向3种不同的跟踪控制系统分别进行设计。最后,以汽车底盘18自由度统一动力学模型为研究对象,对上述3种避撞控制系统进行仿真试验对比分析。研究结果表明：与制动避撞相比而言,转向避撞所需的纵向距离有较大降低,随着车速的增加和路面附着系数的越低,效果越明显;七次多项式参考路径比五次多项式参考路径的避撞过渡过程更为平缓,当实际车速与控制器所用车速不一致时,前者避撞性能表现更优;最优四轮转向控制系统在高、低2种不同附着路面都具有较好的避撞效果,最优前轮转向控制系统次之,而前馈与反馈相结合的前轮转向控制系统在低附着路面上则表现出严重的失稳。     

基于小波变换的四轮车辆非平稳振动时频研究

基于8自由度的车辆动力学模型，以四轮相关滤波白噪声路面为系统输入，对四轮车辆的非平稳随机振动过程进行了计算机时域模拟，进而采用谱分析和小波分析技术分析了系统响应，在时频平面内建立了各振级之间的振动联系，考察了振动能量的流动情况，深入揭示了车辆非平稳振动过程的本质。     

Numerical Simulation of Vehicle Behavior during Straight Line Keeping on Undulating Road Surfaces

Numerical design of vehicles having optimal straight line stability on undulating road surfaces requires an accurate vehicle model based on knowledge of the relevant phenomena. Therefore, vehicle behavior on undulating straight roads has been analyzed and modeled. Measurements on a flat road surface have shown that the dedicated vehicle model yields accurate simulation results of the steering response to medium steering wheel angle inputs. In addition, the model has been validated by measuring two vehicle responses during normal driving on an undulating straight road: viz. the responses to the small steering wheel angle input and to the input by the global inclination of the road surface.     

Numerical Simulation of Vehicle Behavior during Straight Line Keeping on Undulating Road Surfaces

SUMMARY

Numerical design of vehicles having optimal straight line stability on undulating road surfaces requires an accurate vehicle model based on knowledge of the relevant phenomena. Therefore, vehicle behavior on undulating straight roads has been analyzed and modeled. Measurements on a flat road surface have shown that the dedicated vehicle model yields accurate simulation results of the steering response to medium steering wheel angle inputs. In addition, the model has been validated by measuring two vehicle responses during normal driving on an undulating straight road: viz. the responses to the small steering wheel angle input and to the input by the global inclination of the road surface.     

The Calculation of the Vibrations of a Four-wheeled Vehicle, Induced by Random Road Roughness of the Left and Right Track

When applying the known power spectra of the random road roughness to the suspension behaviour of a four-wheeled vehicle, each of the four vertical input signals together with their related interdependence are to be considered, if exact results are to be obtained. The correlations are determined by way of calculation. The resulting roughness spectra of bounce, pitch, roll and torsional excitations will be applied to various vehicles, characterized by different design parameters. By means of a three-dimensional simulation model the virtual values of the random vehicle vibrations are calculated, while determining at the same time the influence of vehicle speed, waviness exponent, track width, wheel base, and axle design feature as well as the relationship between the vertical vibrations and the reference point in the vehicle body.     

自动驾驶汽车的仿真

随着汽车自动化程度的提高，自动驾驶汽车已成为国内外的研究热点之一。本文设计了一种自动驾驶汽车的模型，它能根据道路的弯曲程度变化实时地计算出车辆的转向角度输入，控制车辆按照预设想道路行吮。     

四轮车辆非平稳路面不平度时域模拟及小波分析

建立了非平稳的四轮相关滤波白噪声路面时域模型，并用计算机模拟得出四轮的路面不平度时间序列。理论验证的结果表明该模型与路面的实际情况非常接近，进而采用谱分析、小波分析等数据处理技术对路面信号的时频特征进行了深入的探讨，得出了一些有价值的结论。     

汽车四轮定位分析及检测

采用完全四轮定位方法和电脑四轮定位仪可使车辆定位参数得到最佳的测量，从而使车辆保证原设计功能。阐述了定位参数对转向操纵的稳定性，转向控制及轮胎磨损的影响，另外，介绍了四轮定位的优点。     

四轮转向电动汽车车架的设计与有限元分析

现有电动汽车底盘普遍为在传统汽车的基础上进行的改进,不能很好的适应电动汽车特有的结构,为更好的实现四轮转向的功能,重新设计了适合四轮转向电动汽车的车架。应用三维软件SolidWorks,通过整车虚拟装配确定了合理的四轮转向电动汽车的车架结构,进而建立了车架的三维模型。运用有限元分析理论,将模型导入Ansys Workbench软件后,建立了车架的有限元模型,对车架在弯曲和扭转工况下的静态结构性能进行了分析,得出相应工况下的应力和应变大小;还进行了模态分析,避免了共振。在满足强度和刚度的条件下对车架结构进行了改进,并通过焊接加工得到了适合四轮转向电动汽车的车架,对以后电动汽车底盘的改进设计提供了参考。