汽车驱动桥壳结构破坏机理分析研究

本文采用有限元分析法对汽车的驱动桥壳进行了静力学、动力学和强迫振动分析。分析结果表明该桥壳具有良好的静力学特性，但其前九阶模态频率在路面谱范围之内，动态特性较差。此外，对由钢板弹簧和后桥壳组成的系统在路面激励下的强迫振动分析表明，在12HZ和44HZ的激励下，系统产生较大的动态响应，且最大动应力出现在桥壳的中部，与实际的破坏区域相一致。     

基于ANSYS Workbench的牵引车后桥桥壳动态特性分析

以某牵引车后桥桥壳为研究对象,对其进行了动态特性分析,结果表明:后桥桥壳的所有固有频率均在318.22Hz以上,远大于路面激励频率,故路面不平不会引起后桥桥壳共振;对比有限元分析、理论计算和道路试验结果可知,该后桥主、从齿啮合自激会引起桥壳共振,进而会在共振频率范围产生异常结构噪声。     

车-桥系统在路面随机谱激励下放大效应的归类分析

提出了在路面随机谱激励下,将多个参数变量进行分离,两两组合,并按不同基准对车-桥振动的动力放大效应进行归类分析的方法。建立了考虑路面随机激励的车-桥振动微分方程组,计算了系统中的动力放大系数并赋予其点、线、面的几何意义;定义了路面不平顺谱放大系数,并以响应类型、车速、路面不平顺等级为标准进行了计算、归类分析。结果表明:车-桥系统的动力放大效应总体上随车速及路面不平顺等级的增大而增大;在不同路面不平顺等级下,桥的动力放大系数小于车的动力放大系数;同时,路面不平顺等级显著影响车与桥的动力放大系数;工程上应重视对路面的维护,以减小对桥梁结构的冲击,降低车辆行驶的振动。     

基于流固耦合的行车临界风速研究

为了研究风-车-桥耦合系统中车-桥系统的振动特性及车辆行车安全特性,得到车辆在大跨度桥梁上行驶时车辆的安全行驶临界风速,对车辆通过大跨斜拉桥时车辆的气动特性、车-桥系统的振动特性及车辆的行车安全特性进行研究。研究风荷载作用下车辆在大跨度桥上行驶时车辆的行车安全临界风速,分析车辆行驶速度、路面状况及风偏角对车辆行驶安全临界风速的影响。车-桥系统的耦合振动会导致车-桥系统周围风场的特性发生变化,风场的变化会导致下一时刻车-桥系统的受力状态发生改变。考虑车辆运动及车-桥系统的振动与车-桥周围风场的相互影响,基于双向流固耦合数值模拟,建立风-汽车-桥梁空间耦合振动数值分析模型。通过风-车-桥耦合系统三维数值分析,得到了风荷载作用下车辆在大跨度桥上行驶时不同状况下车辆的倾覆及侧滑临界风速。结果表明:基于双向流固耦合数值分析能够较精确地模拟风-车-桥耦合振动系统;风荷载作用下车辆在桥上行驶时,车辆的振动特性主要由汽车-桥梁系统决定,车-桥系统的振动特性受自然风荷载影响;侧向风荷载作用下车辆的倾覆力矩系数及侧向力系数并不一定为最大值,车辆在大跨径桥上行驶受侧向风荷载作用并不一定为行车安全分析的最不利状况。     

松软路面突变性对车辆垂向振动的影响

为了在越野行驶车辆平顺性仿真系统中实时动态反映车辆的振动特性,提出了基于小波变换的松软越野路面突变性描述方法并分析突变性对车辆垂向振动的影响。通过小波变换对路面奇异点进行测定和定位,把越野车辆平顺性仿真系统看作是在有限时间内受到随机载荷激励的动力系统,分析其受路面突变载荷的车辆的垂直振动响应方差。结果表明,小波变换能较准确地判定路面奇异点并对其定位,可为越野车辆平顺性虚拟测试系统提供路面随机输入。     

考虑弹性支撑边界条件的电动汽车-路面系统机电耦合振动特性分析

轮毂电机驱动电动汽车的簧下质量大导致轮胎动载荷增加，并且电机电磁力和转矩波动对车轮造成电机激励，进一步加剧车轮振动引起垂向振动负效应的问题。鉴于此，考虑电机的电磁激励，建立了电动汽车-路面系统的机电耦合动力学模型，推导了弹性支撑边界条件下路面结构的模态频率和振型表达式，以及路面振动引起的二次激励。计算了简支与弹性支撑边界条件下的路面模态频率，根据频率分布进行了截断阶数选取，并分析了边界条件、电机激励和车速对路面响应的影响。在此基础上，研究了不同行驶速度、路基反应模量及路面不平顺幅值下，激励形式对汽车车身加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷的影响。结果表明：路面不平顺幅值越小，弹性支撑对路面响应的影响越大，弹性支撑边界条件下的路面响应较小，电机激励会引起路面响应的增加；弹性支撑边界条件下，路面不平顺幅值和路基反应模量越小，考虑路面不平顺、路面二次激励和电机激励的三重综合激励对电动汽车响应的影响越大，激励形式对轮胎动载荷的影响最大，对车身加速度的影响次之，对悬架动挠度的影响最小；电机激励导致轮胎动载荷增加，对路面破坏和寿命产生的负效应不容忽视。所建电动汽车-路面系统机电耦合模型及研究思路可为电动汽车垂向动力学分析提供参考与理论支持。     

交通荷载作用下市政道路路面振动测试与分析

对市政道路进行减隔振设计，需先研究交通车辆荷载引起的道路振动特性。实测了广州市南大路和番禺大道北辅路在四种车辆和混合车流时的路面振动加速度，并对测试数据进行峰值、频谱、VLz振级分析，研究车辆荷载引起的市政道路振动规律。结果表明:道路振动加速度响应幅值与汽车轴重、行驶速度、道路结构刚度密切相关，随着汽车轴重、车辆行驶速度和道路刚度的增大而增大；汽车荷载激励以竖向振动为主，频率主要在5.0～40.0 Hz之间，能量集中于10.0~20.0Hz范围。     

汽车迟滞非线性动力系统仿真研究

通过轿车副车架橡胶支承的动态特性试验,实现了橡胶支承迟滞非线性特性的数学建模和参数识别。用动态子结构方法将整车模型划分为多个子结构,采用含连接子结构的自由界面模态综合法建立了整车非线性流固耦合模型。用MontoCarlo法模拟路面激励谱和发动机随机激励力谱,利用整车结构-声学耦合系统的运动微分方程,在时域内对路面激励和发动机激励产生的振动和车内噪声特性进行仿真模拟,并通过道路试验和台架试验对计算结果进行了验证。     

路面-电磁双激励下电动轮汽车行驶平顺性分析

为研究电动轮车辆系统在路面-电磁双重激励下的振动特性，明确轮毂电机电磁激励对车辆行驶平顺性的影响规律，建立了基于刚性连接结构的轮毂驱动式电动汽车1/4的2-DOF垂向振动动力学模型；考虑路面激励的随机性以及电磁激励的分段周期性，得到了含随机性和周期性的复杂外激励模型；采用时域分析法，得到复杂外激励下电动轮车辆平顺性评价指标即车身加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷时间历程图，并分析了电磁激励对电动轮汽车平顺性的作用规律。结果表明：轮毂电机电磁激励对各指标的影响程度依次为车身加速度>轮胎动载荷>悬架动挠度；在加速行驶工况下，速度越快电机激励振动冲击越大，对车辆的行驶平顺性和舒适性越为不利。     

基于COSMOSWorks和Simulink的车架动态响应特性分析

采用Solidworks中的COSMOSWorks有限元分析软件对车架进行模态分析,得出了前十阶振型及固有频率。运用1,4车辆振动模型,建立了系统的运动微分方程,并利用Matlab中的Simulink模块对车架的振动情况进行仿真。利用路面谱仿真得到的路面激励信号作为输入,对车架进行动力响应模拟,得到了车架在三种典型路面上的动态响应特性,为车架的结构优化提供了理论依据。     

由路面引起的汽车振动能量耗散特性频域分析

针对行驶过程中由路面引起的汽车振动能量耗散问题，提出了基于汽车振动二自由度单轮模型的能量耗散特性频域分析方法。采用汽车振动二自由度单轮模型推导了模型的频率响应，确定了能量耗散振动响应量及其频率响应。将路面激励功率谱密度与振动响应量的功率谱密度和均方根值相结合，建立了能量耗散振动响应量统计特性和振动能量耗散平均功率的表示。采用Matlab开发了汽车振动二自由度单轮模型的能量耗散特性频域分析仿真程序，通过3种分析方案研究了由路面引起的汽车振动能量耗散特性。结果表明，汽车振动能量耗散平均功率与速度和路面等级相关，受到路面等级的影响较大；在以B级路面为主的国内城市行驶工况下，由路面引起的汽车振动能量耗散平均功率比较低。     

基于CAE客车驱动桥壳强度和模态分析

驱动桥壳与从动桥壳共同支承车架及其上的各种重量,并承受由车轮传来的路面反作用力和力矩,是汽车的重要承载件和传力件,故应具有足够的强度、刚度和可靠性。对某客车驱动桥壳进行有限元强度和模态分析,得到该桥壳某工况下的应力、变形图及前12阶固有频率和振型,为驱动桥壳的改进设计提供了一定的参考依据,同时为进一步深入研究该结构的振动机理及振动抑制技术提供了理论依据.     

平衡轴总成配合间隙对整车动力学的影响

为分析多轴重型汽车平衡轴总成的配合间隙对整车动力学的影响,以三轴重型汽车为例,建立了含有配合间隙的平衡轴总成非线性运动学模型和整车的非线性动力学模型。以正常行驶过程中路面对3个车轮的真实激励为输入,重点研究了车身的俯仰和车身与驾驶员竖直位移的动态特性。通过Matlab仿真,得到了在D级路面激励下的动态特性曲线,并与理想模型进行比较,结果表明平衡轴总成的配合间隙会使车身振动加剧。     

汽车排气系统静力学计算及模态分析

建立了某汽车排气系统的有限元模型,并进行了有限元模型的静力学计算和模态分析.静力学计算结果表明,该车辆排气系统各橡胶吊耳处受力相对均匀,系统的最大位移和应力均满足设计要求.模态分析结果表明,怠速和经济转速下发动机的排气激励频率避开了该排气系统的固有频率,使得该系统具有较好的动态特性.     

地震波法检测水泥混凝土路面板脱空室内试验研究

分析了地震波法检测水泥混凝土路面脱空的基本原理。借助IDTS3850振动测试仪,进行了室内混凝土脱空板振动模拟试验,记录与分析了室内不同脱空状态下水泥混凝土路面板的微地震波,初步获得了室内模拟水泥混凝土路面板在不同脱空状态下的振动特性规律。结果表明:室内板底脱空程度越严重,板体振动系统受到激励作用时产生的自然频率越低,振动时间越长,振幅则越大。     

连续梁桥与车辆耦合振动系统冲击系数的研究

将连续梁桥简化为平面梁模型，利用模态分析的方法，计算了在移动车辆振动荷载作用下，连续梁桥的动力特性。讨论了跨径和车辆移动速度变化时，车辆振动系统对连续梁桥挠度冲击系数和弯矩冲击系数的影响，比较真实地揭示出连续梁桥结构在车辆荷栽作用下的动态受力与变形本质。     

基于整车模型的车身开口对角变形动态仿真研究

文章利用虚拟试验:(Virtual Proving Ground,简称VPG)提取的路谱载荷,基于整车模型系统研究了车型1(轿车),车型2(跨界SUV),车型3(中大型SUV)三种典型车型在动载荷激励下车身开口对角相对变形情况,并将动态法计算结果与静态工况分析结果进行了对比。研究结果表明:车型1在比利时路面和共振路面工况下车身开口对角变形量相对较大;基于虚拟路面动载荷激励法与车辆实际服役工况更接近,计算的开口对角变形量远大于静态工况的计算结果;模态贡献量分析显示对车型1,2,3后背门处车身开口对角变形影响最大的模态频率分别是14.49Hz,20.48Hz,21.51Hz,模态贡献量分析结果可为进一步结构优化和性能提升提供参考依据。     

模态分析技术在汽车结构动态修改中的应用

利用试验模态分析技术，建立了ＢＪ２１２汽车车架的动态数学模型。针对三种典型的道路状况，采用实测方法，获取了路面激励通过悬挂系统传递到车架结构的载荷变。并以此为依据，结合车架结构的数学模型，利用力响应模拟分析技术，对车架结构在常用车速下的动态特性进行了模拟分析，并进行了结构动态修改，改善了其动态特性。     

基于UG的某汽车驱动桥壳静力学分析

文章通过UG仿真下的有限元分析对后驱动桥壳进行了结构静力学分析,得到了桥壳在四种典型工况下的的应力应变云图。结果表明该驱动桥壳满足强度要求和最大变形量的要求,该研究对驱动桥的结构设计具有一定的学术价值。     

基于有限元技术的汽车方向盘模态分析

引言 结构的动态特性是许多科学领域的重要研究课题.各种实验方法、解析方法和数值方法已经被广泛应用于理解和预测结构在各种内外激励作用下的动态响应.模态是结构的动态特性之一,是结构动态特性分析的基础,包括固有频率和振型,是振动系统的固有特性,对结构的动态响应、动载荷的产生和传播以及结构振动的形式等具有重要影响.