汽车悬架控制臂的拓扑优化与性能计算

建立了含有球铰和衬套的汽车悬架控制臂优化设计模型,利用拓扑优化技术对悬架控制臂进行了优化设计.论述了对控制臂拓扑优化时,其优化空间的确定和载荷工况的确定方法.根据优化结果,设计了控制臂.对该控制臂的应力、固有频率和刚度进行了计算.结果表明,建立的控制臂优化模型较真实地描述了控制臂的工作特性,优化结果更符合实际情况.     

汽车制动引起转向盘抖动问题分析

采用模态分析方法得到汽车制动引起转向盘抖动的原因是前悬架系统模态;通过改变控制臂后衬套刚度可改变悬架系统模态。试验结果表明:增加下摆臂后衬套刚度可改变悬架系统模态,有效缩短振动频域,降低转向盘抖动幅度。     

Kelvin-Voigt模型橡胶衬套对汽车行驶平顺性的影响分析

为研究汽车行驶平顺性受到悬架橡胶衬套的影响，依据Kelvin-Voigt橡胶衬套模型，采用虚拟坐标法，建立了包含橡胶衬套Kelvin-Voigt模型的6-DOF汽车振动模型。针对所建模型，采用线性滤波白噪声法建立前、后车轮路面激励模型，以C级随机路面激励为车辆振动系统输入，运用四阶Variable step length Runge-Kutta算法和傅里叶变换法对所建模型展开时域和频域仿真；分析匀速行驶工况下汽车座椅、车身、悬架动挠度及轮胎动载荷受到悬架橡胶衬套的影响；并将仿真结果与不包含橡胶衬套的6-DOF汽车振动模型相比较。仿真结果表明，在悬架系统中安装橡胶衬套确实能提升汽车行驶平顺性，增强轮胎接地性能。     

扭杆弹簧独立悬架刚度仿真分析

利用ADAMS/CAR软件,建立了扭杆弹簧独立悬架动力学仿真模型,分析了车轮在同向跳动的情况下悬架垂向线刚度的变化情况;并详细分析了衬套和扭杆上载荷对刚度的影响;通过仿真表明:悬架中的衬套对悬架系统刚度的影响度为3%;扭杆预载荷对悬架系统刚度的影响度为-12.5%～3%。     

汽车空气悬架非线性混沌分析

针对汽车空气悬架复杂的非线性行为,研究空气悬架迟滞非线性动力学系统的全局性态。采用基于实测数据建立的非线性空气弹簧以及非线性轮胎模型,分析汽车悬架中的非线性弹簧力和阻尼力,建立汽车二自由度垂向非线性系统动力学模型,对非线性悬架系统的混沌运动进行研究。在单频正弦路面激励情况下,仿真计算得到系统的响应,分析单频正弦激励下系统的分岔图、庞加莱映射、李雅普诺夫指数图。结果表明,汽车非线性空气悬架系统中存在混沌现象,在发生分岔现象时表现为叉形分岔,而且典型的倍周期分岔是系统从有序通往混沌的道路之一。     

基于微分几何的汽车主动悬架模糊PID控制研究

文章以汽车主动悬架为研究对象,结合二自由度非线性汽车主动悬架动力学模型,利用微分几何理论将非线性模型精确线性化后,首先设计PID控制器,为抑制干扰因素影响而引起系统参数或结构改变,提高悬架系统应对复杂工况下的自适应能力,然后设计了利用模糊控制原理对PID参数进行在线整定的自适应模糊PID控制器。仿真结果表明:相比于参数固定的被动悬架系统,采用该控制方法的主动悬架能够轻松应对各种工况,不仅在保证改善汽车乘坐的舒适性的情况下,同时进一步改善了车辆的行驶平顺性和行驶安全性,为汽车主动悬架系统控制策略设计提供实用性参考。     

汽车非线性半主动悬架的模糊神经网络控制

考虑磁流变减振器阻尼力和悬架弹性元件非线性特性，建立车辆6自由度的半主动悬架非线性动力学模型。提出了一种基于模糊神经网络系统结构的模型参考自适应控制方法来研究汽车半主动悬架的非线性控制问题，并考虑半车模型前后悬架的输入时滞，对其进行了仿真研究。研究结果表明：运用模糊神经网络非线性控制方法能够使人体和车身垂直加速度、俯仰角加速度都得到很大的衰减，证实这种模糊神经网络控制方法可大大减少路面对车身的振动冲击，提高汽车行驶平顺性。     

衬套刚度对悬架运动学特性参数影响分析

随着研究分析橡胶衬套发现橡胶衬套的刚度变化对汽车的悬架参数有重要的影响,进而直接影响着汽车的平顺性、操纵稳定性能。文章选择对橡胶衬套的刚度展开讨论,首先建立了带有橡胶衬套与转向系的双横臂独立前悬架的弹性连接运动学模型。以车轮外倾角、车轮前束角、主销后倾角、主销内倾角、轮距的变化、轮心处悬架垂直刚度等悬架参数为观察指标,设置悬架与整车的部分参数,给建立的模型输入左右车轮平行跳动激励,进行仿真对比,得出弹性连接状态下的模型综合结果更好。然后分析在弹性运动学状态下各个橡胶衬套刚度的改变对悬架运动学特性参数的影响大小,得出衬套径向刚度、轴向刚度的改变对悬架运动学特性参数综合影响,这对提升汽车的操纵稳定性与平顺性有较好的指导意义。     

重卡推力杆载荷分析及结构优化

以某6×4自卸车后悬架上推力杆故障问题为研究对象,建立上推力杆的三维模型和有限元模型,分别通过道路载荷谱采集数据和ADAMS软件虚拟样机多体动力学仿真获取推力杆极限载荷,进行推力杆刚度与受力分析,根据选定的推力杆极限载荷,利用Hyperworks软件对优化前后推力杆进行有限元分析,并通过台架模拟试验,分析结果表明,推力杆球铰刚度对于推力杆的受力影响较小,改进后的推力杆平均寿命达到35万次以上,大于设计标准,满足车辆使用工况需求。     

轿车悬架橡胶衬套结构特点分析

介绍了橡胶衬套的种类,阐述了汽车悬架橡胶衬套的基本性能及其应用情况.研究了悬架的副车架橡胶衬套和控制臂橡胶衬套在车辆中各向特性参数的分布及其对汽车操纵稳定性和平顺性的影响,并对橡胶衬套的结构设计特点、橡胶材料和配方、疲劳破坏性能等进行了分析.     

柔性体衬套模型对四连杆悬架K&C特性的影响

基于柔性多体系统动力学的基本思想,提出了一种充分考虑衬套在不同方向上刚度耦合的新柔性体悬架衬套模型.采用模态综合法计算出变形量,解算出衬套模态.然后生成模态中性文件,并导入ADAMS/Car中以建立四连杆悬架的刚柔耦合动力学模型,并进行仿真和实车试验.结果表明,所采用的衬套柔性体模型要比传统衬套模型更精确,能在设计阶段更真实地预测与分析汽车悬架的性能.     

半主动悬架模糊控制仿真

为缓和路面传递给车身的冲击,改善汽车行驶的平顺性和操作稳定性,文章建立了二自由度1／4车体半主动悬架非线性动力学模型,利用MATLAB模糊逻辑控制工具箱设计半主动悬架的模糊控制器,通过运用MATLAB／SIMULINK,对悬架系统进行了仿真分析。结果表明,该控制方法能有效地降低车身垂直加速度、悬架的动挠度和车轮动载荷,提高了汽车的平顺性和操纵稳定性。     

非线性弹簧悬架及其实现的方法

详细论述非线性弹簧汽车悬架系统对汽车舒适性的贡献。非线性弹簧悬架可以兼顾空载和满载等不同的工况，保证汽车在不同的载荷下具有相同的固有频率。详尽论述了适用于轿车螺旋弹簧等实现非线性的原理以及非线性弹簧的设计途径。着重介绍了多用于轿车滚筒式空气弹簧结构和弹簧刚度形成的构成，从而给出非线性设计的主要途径。     

钢板弹簧三连杆模型参数辨识研究

钢板弹簧三连杆模型结构能够准确描述悬架垂直刚度特性,适用于计算路面载荷及平顺性分析.应用有限元软件计算钢板弹簧悬架刚度特性及导向特性,以此为基础通过集成优化方法及逆向求解方法辨识三连杆模型参数,并通过纵向力工况验证了模型的正确性.     

基于微分几何理论的汽车半主动悬架非线性振动控制

针对汽车悬架系统的非线性特性,采用1／4汽车二自由度悬架模型分析半主动悬架控制。应用微分几何理论得到输出-干扰解耦方法,再经适当的坐标变换将该模型由非线性系统简化成一线性系统,并对此系统进行最优控制,然后通过非线性状态反馈实现对原系统的半主动控制。与被动悬架的仿真结果进行了比较,表明这种针对具有非线性特征的半主动悬架的非线性控制方法是可行的。通过功率谱分析,控制后系统的能量比被动悬架更趋于平均,悬架动态性能更稳定。     

油气弹簧非线性特性对车辆平顺性的影响分析

推导并建立了某工程车辆油气弹簧的非线性刚度和阻尼特性的数学模型，并将其导入到车辆模型中。根据汽车悬架质量分配特点．将汽车简化为两自由度的舣质量振动系统，对此两自由度模型的车轮加速度、车身加速度和悬架动行程进行了仿真从仿真结果可以看出，非线性油气弹簧能很好地衰减由路面传递来的振动。分析了刚度和阻尼的变化对车辆平顺性的影响。     

基于神经网络PID控制的客车ECAS设计与实现

以飞思卡尔MC9S08GB60单片机为控制核心,以亚星YBL6891H型客车为试验对象,针对空气悬架系统本身的非线性特性,采用神经PID控制算法,设计了一种通过检测车身高度对空气弹簧进行充排气,进而改变弹簧刚度的客车电控空气悬架系统.根据悬架评价指标建立了电控悬架的2自由度1/4车辆模型,通过仿真验证了该悬架系统对悬架动行程、车轮动载荷及车身垂直加速度这3项汽车行驶平顺性评价指标的改善,最后通过试验验证了所设计控制策略的正确性.     

汽车系统的分岔研究

以1／2汽车系统为力学模型，考虑了悬架系统和轮胎刚度的非线性效应，以悬架系统的非线性系数为参变量，分析研究了在多频周期激励作用下系统的分岔特性。研究结果表明系统存在着Hopf分岔的倍周期分岔。     

基于车辆动力学性能的扭力梁式后悬拖曳臂衬套的研究与设计

文章先通过某车整车动力学模型研究了扭力梁各部件对关键KC指标的贡献量,然后针对拖曳臂衬套贡献量最大的3个KC指标,研究了拖曳臂衬套的限位位置、衬套的布置角度及衬套的刚度对它们的影响。研究结论指导了某平台扭力梁悬架系列车型的拖曳臂衬套开发设计。     

汽车主动悬架与ESP系统协同控制仿真

以八自由度整车模型为研究对象,建立单独的汽车主动悬架模型和电子稳定程序（ESP）系统模型,主动悬架系统采用最优控制,ESP系统采用模糊控制,设计协同控制器,对汽车主动悬架系统和 ESP系统进行安全稳定性协调控制;在阶跃工况下,对协调控制系统模型和单个子系统模型利用 MATLAB/Simulink软件进行仿真,结果表明,协同控制的效果优于单独控制,车辆行驶稳定性和主动安全性得到较好控制,提高了车辆乘坐舒适性。