工程车辆非线性橡胶悬架动力学建模与优化

以AD250铰接式自卸车的非线性变刚度橡胶悬架为研究对象,应用模态综合法和多柔体系统动力学理论,并通过整车试验建立了整车刚柔耦合动力学模型。以行驶平顺性和操纵稳定性为优化目标,采用序列二次规划法,对不同载荷、不同等级路面和不同车速下的悬架特性参数进行优化,得到了不同工况下的最优悬架特性参数。通过最小二乘法拟合得到了橡胶悬架刚度参数的理想非线性特性曲线。仿真结果表明,优化后的橡胶悬架系统能使车辆保持良好的行驶平顺性。     

半主动悬架系统的混合模糊控制

针对汽车多工况行驶对操纵稳定性和平顺性的综合要求,提出了一种基于混合模糊控制的半主动悬架整车控制策略。在Simulink-Stateflow中设计了混合控制器,以某车多体动力学模型为例进行了随机路面和蛇形道路上不同车速下的SIMPACK/Matlab联合仿真,最后基于dSPACE和试验车辆的硬件仿真平台,进行悬架系统实车测试。结果表明,所提出的混合模糊控制是可行的,能较好地改善车辆行驶平顺性和操纵稳定性。     

针对汽车操纵稳定性的悬架系统控制的研究

运用多体动力学方法建立了某款轻型客车整车操纵稳定性仿真模型,设计试制了一款磁流变阻尼器,作为该客车的减振器并通过试验建立其数学模型.以整车操纵稳定性及行驶平顺性为目标提出了一种基于PID神经网络的协调控制策略,实现了汽车半主动悬架与转向系统之间的良好匹配和协调.仿真结果表明,所提出的协调控制策略,在有效改善车辆的操纵稳定性的同时兼顾了车辆的行驶平顺性.     

减振器阻尼特性对车辆性能影响的仿真分析

减振器是悬架系统中重要的力学元件,其F-V(Force-Velocity,力-速度)特性对车辆的平顺性和操纵稳定性有重要影响.依据某车型的整车参数,在CarSim中建立整车仿真模型,通过改变减振器低速、中速和高速的复原和压缩阻尼力特性,分析车辆在扫频路面及凸块路面的平顺性和操纵稳定性,结果表明:复原和压缩阻尼对整车平顺性和操纵稳定性具有显著影响.     

基于近似模型的车辆操纵稳定性及平顺性的优化研究

简述了基于近似模型的车辆操纵稳定性及平顺性的优化设计方法.利用多体动力学软件ADAMS/Car建立了某轿车整车多体动力学模型,并确定了车辆操纵稳定性及平顺性的评价目标.以悬架弹簧刚度、减振器阻尼特性和横向稳定杆刚度为设计变量,利用近似优化数学模型对该轿车进行了操纵稳定性和行驶平顺性的多目标优化计算.结果表明,近似模型技术对于汽车性能的平衡优化是一种十分有效的方法.     

基于顶层设计的转向与悬架系统协同控制的研究

针对汽车复杂工况行驶对操纵稳定性及平顺性的综合要求,提出了一种基于顶层设计的转向与悬架底盘子系统协同控制策略。首先在底盘系统的顶层框架设计与协同机制研究基础上,建立了综合性能控制分配模型,设计了启发式协商算法;接着以某车多体动力学模型为例进行了脉冲路面上角阶跃转向输入复合工况的SIMPACK/Matlab联合仿真,最后进行整车道路试验。仿真和试验结果表明,基于顶层设计的协同控制策略是可行、有效的,综合改善了车辆行驶平顺性和操纵稳定性。     

基于MSC.ADAMS/View的汽车主动悬架仿真研究

在MSC.ADAMS/View中建立了双桥、单轨的整车多刚体动力学模型,模拟车辆的真实行驶工况,根据整车不同的状态运用MATLAB计算施加于车轮的液压力,通过普通悬架与主动悬架的仿真分析结果对比,从理论上验证了装备液压装置的主动悬架在操纵稳定性和行驶平顺性方面优于普通悬架。     

空气悬架大客车平顺性仿真研究

空气弹簧具有变刚度特性，其固有振动频率要比钢板弹簧低得多，且不随汽车承载质量的变化而改变。安装有空气悬架的汽车车轮动载荷小，可以获得良好的行驶平顺性、操纵稳定性和行驶安全性，减小了高速行驶车辆对路面的破坏。空气悬架在汽车悬架系统中的应用越来越广泛。本文以安装有空气悬架的大客车为研究对象，利用多体系统动力学原理建立空气弹簧大客车整车动力学仿真模型，并对其平顺性进行仿真研究。     

车辆操纵稳定性及平顺性的协同优化研究

利用车辆多体动力学模型与多目标优化工具,对悬架弹簧、减振器及横向稳定杆特性进行操纵稳定性与行驶平顺性的协同优化仿真.结果表明汽车的操稳性和行驶平顺性的各项性能指标均得到了改善.     

EQ6850客车平顺性仿真及试验分析

针对EQ6850空气悬架客车,利用整车Pro/E模型获取相关参数,导入ADAMS多体动力学分析软件,建立整车多体动力学仿真模型,对整车在B级路面上行驶的平顺性进行仿真分析和试验对比,验证平顺性仿真分析的有效性。     

主动悬架车辆平顺性和操纵稳定性协调控制的联合仿真

建立主动悬架系统的整车模型,采用LQG控制算法,以路面不平度和车身侧倾力矩同时作为车辆系统干扰信号,计算出汽车转向操作下的主动悬架最优控制力.在A级和C级路面上分别对转向盘单周正弦输入和阶跃输入工况进行平顺性和操纵稳定性协调控制的联合仿真.结果表明,与被动悬架相比,所提出的主动悬架协调控制策略能在提高车辆操纵稳定性的同时,不影响平顺性的改善.     

水罐消防车操纵稳定性与平顺性的仿真优化

使用MSC Adams/Car软件建立了某水罐消防车的动力学模型,基于此模型对整车操纵稳定性与平顺性进行仿真试验.结合仿真数据对前后悬架的刚度和阻尼进行正交设计优化,最后根据对优化结果的权衡分析,选定能同时提高操纵稳定性与平顺性的最优悬架参数组合,并通过仿真试验进行验证.     

基于复合悬架的重型卡车平顺性仿真优化

针对公路行驶的重型载货汽车,基于多体动力学理论建立悬架系统及整车的ADAMS多刚体动力学模型:用功率谱密度对平顺性做频域分析,在典型工况下,采用路谱激励对系统的动态特性进行仿真分析,对悬架系统参数自动优化以进一步提高车辆的行驶平顺性。     

基于UniTire模型的平顺性和操纵稳定性协同研究

为考虑平顺性和操纵稳定性两者之间的联系和相互影响,本文中对两者进行了协同研究。首先基于UniTire模型,结合前后轮路面激励的滤波白噪声模型、平顺性4自由度平面模型和操纵稳定性2自由度平面模型,采用状态方程构建了平顺性和操纵稳定性的协同模型,提出了协同仿真算法。然后在常用路面等级和车速下,对某轿车进行了平顺性和操纵稳定性协同仿真。结果表明,采用平顺性和操纵稳定性协同模型,可同时实现两个性能的协同仿真,而由线性UniTire模型仿真得到的操纵稳定性参数大于非线性UniTire模型仿真的对应结果,说明采用线性轮胎模型研究操纵稳定性偏于保守。     

防抱死制动系统对SUV车辆操控稳定性仿真分析

针对SUV车辆在制动情况下出现的操纵性和稳定性变差现象,在CarSim软件中建立了SUV车辆动力学模型,在对开的路面对行驶的紧急制动工况进行了仿真,初步发现防抱死系统对该工况下车辆操纵稳定性的影响最大,为进一步验证,与Simulink结合建立了整车联合仿真模型,将Carsim中SUV制动过程中的制动压力导出至Simulink模型作制动仿真测试,进一步描绘出车轮侧偏角、横移角速度和偏移位移等影响操纵稳定性的参数数值变化曲线,通过分析对比,确定了紧急制动条件下为SUV车辆加装防抱死系统能达到提高操纵稳定性的目标,最终达到安全驾驶的目的。     

悬架控制臂液压衬套与整车平顺性关联分析

为准确分析比较某实车前双横臂悬架安装的液压衬套与传统橡胶衬套对车辆性能的影响,通过试验得到该控制臂液压衬套的静态和动态力学特性,在ADAMS中建立了其力学模型,并在此基础上搭建了整车仿真模型.用谐波叠加法构建了不同等级的随机路面谱.摆臂采用液压衬套和橡胶衬套时,在随机路面和凸块路面上分别对整车模型进行平顺性仿真,通过功率谱估计得到了脚部地板和座椅导轨处垂向和纵向加速度的频谱特性和均方根值,同时分别对整车模型进行了操纵稳定性仿真.最后,对比分析了液压衬套刚度改变对车辆平顺性的影响.结果表明:该车使用液压衬套或传统橡胶衬套对操稳性的影响很小;在A、B级路面上,使用液压衬套时,车辆的平顺性会更好,而对于凸块路面,使用液压衬套时平顺性会差;液压衬套刚度增加后,对于A、B级路面和凸块路面,垂向加速度均方根值有所增大,对于D级路面则变化很小,凸块路面垂向和纵向加速度曲线响应略为变慢,曲线的振荡时间也变长.     

汽车平顺性时域仿真分析

采用虚拟试验场技术进行了汽车行驶平顺性的时域仿真。建立了面向汽车平顺性分析的整车刚弹耦合有限元模型,同时建立了脉冲输入路面模型和随机输入路面模型。采用1/3倍频带分布加速度均方根值方法及总加权方法对试验车辆的平顺性进行了评价。试验结果表明,运用虚拟试验场技术能够真实地反映汽车的行驶平顺性,仿真分析结果可靠。     

道路几何参数对车辆操纵稳定性影响

为研究道路几何参数对车辆操纵稳定性的影响,本文采用MATLAB/Simulink建立了3自由度整车动力学模型,通过数值仿真模拟,研究了车辆在不同超高、纵坡坡度以及合成纵坡下动力响应,在此基础上进一步分析了在不同车速以及前轮转角输入下,道路几何参数对车辆操纵稳定性的影响.结果表明:与水平路面相比,道路超高和纵坡坡度对车辆...     

重型牵引车空气悬架系统减振器最佳阻尼特性匹配

车辆悬架系统的阻尼决定车辆悬架的特性,对车辆行驶平顺性和安全性具有重要影响。为了设计车辆的最佳减振器,利用悬架系统的最佳阻尼比,分析前后悬架系统减振器最佳阻尼系数,建立减振器最佳速度特性数学模型。利用多体动力学软件ADAMS/Car模块建立了重型牵引车整车刚柔耦合多体动力学模型,进行整车平顺性仿真分析和悬架系统动力学仿真。匹配结果表明,对该悬架系统,减振器所做的匹配设计是正确有效的,改善了悬架系统的运动特性和整车平顺性。     

汽车动力学仿真模型的发展

汽车动力学包括对一切与车辆系统相关运动的研究，其最核心的是平顺性和操纵稳定性这两大领域。在简要说明了汽车动力学发展过程的基础上介绍了平顺性和操纵稳定性两大领域的模型发展过程。平顺性模型主要经过集中质量－弹簧－阻尼模型、有限元模型和动态子结构模型阶段；而操纵稳定性模型从低自由度线性模型、非线性多自由度模型发展到多体模型。最后提出了汽车动力学仿真模型的发展动向。