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.     

基于非线性空气弹簧模型的整车仿真与主客观评价

应用非线性空气弹簧模型,研究了空气悬架整车的动力学仿真和主观评价。结合空气弹簧频率、振幅相关性模型与Simulink仿真,给出了空气悬架整车7自由度模型,对比了不同路面情形下悬架动行程和簧上加速度的均方根值和功率谱密度。从时域和频率2个角度分析了不同速度、路面及减振器阻尼情形下空气悬架整车的动态特性。对装有不同空气弹簧的整车进行主、客观试验测试。结果表明：悬架动行程预测误差小于7%,簧上位置加速度共振峰值预测误差小于6%,共振频率预测误差小于6%;从而验证了所提模型的普适性和精确性;反映了带空气悬架整车的动态特性,解释了平顺性主客观试验的机理。     

驾驶室弹性对某轻卡平顺性影响的仿真分析

以某型货车为研究对象,利用有限元方法和虚拟样机技术建立了整车的刚体模型和考虑驾驶室弹性的刚柔耦合模型。在随机路面下,在驾驶室橡胶悬置和半浮式悬置两种情况下,针对驾驶室弹性对驾驶员座椅底板处加速度功率谱密度曲线以及加权加速度均方根值的影响,做了整车的行驶平顺性仿真分析,并根据相关标准,对两种模型做了分析比较。结果表明:驾驶室弹性对整车平顺性有一定影响,为整车平顺性的进一步研究以及驾驶室的设计提供相关参考。     

考虑俯仰振动的摩托车平顺性多目标优化

采用摩托车动力学专用软件BikeSim建立了摩托车整车模型,先在B级路面和路面脉冲输入两种工况下分别对整车平顺性进行了仿真;后又以俯仰和垂向振动加速度均方根值最小化为目标,以悬架特性参数为设计变量,采用iSIGHT为优化平台,集成BikeSim和MATLAB进行了多目标优化,得到了Pareto前沿.优化后的俯仰与垂向振动的曲线与数据和优化前仿真结果的对比表明,摩托车平顺性得到了改善.     

基于ADAMS的随机路面输入平顺性仿真分析

为保护运输货物完好,需控制车箱底板处的振动加速度小于一定值。以某厢式货车为研究对象,利用ADAMS/View软件建立包括驾驶室、车架、悬架系统、车轴和轮胎、车厢等在内的整车垂直振动仿真模型,对建模中的关键问题进行详细论述,并在此基础上对所建立的整车模型进行随机路面输入下的平顺性仿真分析。其结果满足厂家所提出的要求,从而认为整车模型建立正确,为下一步对该车做设计分析提供依据。     

利用计算机仿真技术预测车身零件疲劳寿命

为缩短新车开发周期、节约样本制造费用，本文提出了一种在计算机仿真环境中预测车身零件疲劳寿命的新方法。以某轻型客车为例，首先建立了该车的整体有限元模型。然后将采自试车场的典型路面谱作用于轮胎与路面 的接触点进行随机激励。不仅首次在计算机上模拟了汽车随机振动过程，而且得到了关键部位的加速度和动态应力响应及其相应的功率谱密度。最后，应用随机振动和疲劳累积损伤理论对仿真结果进行后处理，估算出该车在一定速度下连续行驶的疲劳寿命。其分析结果显示的危险部位与道路试验基本一致。     

多种加速工况下车辆悬架系统非平稳随机振动特性研究

文章研究了车辆在多种加速工况下受到路面的非平稳随机激励,以及因此产生的非平稳随机振动响应特性。利用协方差等效法和滤波白噪声法建立车辆在不同加速度下所受到的道路激励模型,采用精细积分法求解1/4车辆模型在不同激励下车轮与车身的垂向加速度响应。结果表明,车辆通过同一等级路面时,路面非平稳激励、车身和车轮垂向加速度均会随行驶加速度的增加而呈现不同比例的增大。     

半主动悬架的SIRMs模糊控制算法研究

文章以车身垂向振动速度、车身垂向振动加速度、悬架动行程和轮胎动位移为输入项目,主动悬架所产生的阻尼力F作为输出量,即设计一个包含4个输入项目和1个输出量的半主动SRIM模糊控制模型,并进行了凸起路面和随机路面下的仿真分析,计算结果显示该控制方法相对于半主动悬架经典控制方法有着更好的控制效果。     

液压悬置阻尼频率对车辆平顺性的影响

针对某车型的动力总成在粗糙路面抖动大的问题,通过采用四立柱道路振动试验台和悬置系统6自由度模型,研究了液压悬置阻尼频率与整车平顺性的关系。结果表明,四立柱道路振动试验台上座椅导轨的振动峰值频率有两个,分别来源于轮心共振和动力总成垂向共振;基于6自由度模型计算的动力总成模态分布,与实际测试整车垂向模态有偏差,源于液压悬置的阻尼作用和整车悬置安装点不满足计算假设;通过优化液压悬置阻尼频率能够抑制动力总成垂向振动,同时降低轮心的垂向振动,有效改善了行驶在粗糙路面的平顺性。     

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。     

基于汽车车身垂直加速度的典型道路路面谱识别研究

以1/4汽车振动模型为研究对象,推导出以汽车车身垂直振动加速度作为输入信号、路面不平度作为输出信号的数学模型及其模拟图,并利用MATLAB/SIMULINK搭建系统模型求解路面不平度,对路面不平度进行谱估计完成路谱的识别。通过实际测试和数据处理分析,说明该方法理论依据正确可行,可以为虚拟样机仿真路面的生成提供数据支持。     

基于ADAMS／Car Ride车辆平顺性仿真研究

以虚拟样机技术进行车辆平顺性仿真研究．建立了基于ADAMS／Car Ride的多体动理学模型，通过虚拟四柱试验台对模型进行仿真试验。仿真结果表明，ADAMS／Car Ride可方便地进行路面功率谱密度响应仿真试验，所建立的包含虚拟四柱试验台的整车模型可深入进行车辆平顺性研究。     

基于虚拟路面的整车路噪轮胎参数相关性研究

为了在设计阶段保证整车的NVH性能,通过搭建虚拟路面仿真平台探究轮胎关键物理参数对于整车路面振动噪声的影响规律。结合实车采集的试验场NVH路面PSD、高精度物理轮胎CDTire模型以及整车声固耦合模型,建立完整的整车路噪仿真环境。通过某款SUV的仿真结果表明,不同款轮胎及同款轮胎不同批次对整车路面振动噪声有直接的影响。虚拟路面方法可以在整车开发早期甄别出在车辆噪声中起主导作用的频率段,从而排查明显的NVH设计缺陷,同时,可以为车型NVH正向开发提供轮胎选型依据。     

Theory and experimental research on six-track steering vehicles

The structural characteristics and steering behaviour of a six-track vehicle are described in this paper. Kinematic analysis for skid steering of a six-track vehicle under steady-state conditions on firm ground is conducted, with the relationship between thrust force and speed instantaneous centre of the track–terrain interface taken into consideration. A mechanical model for steady steering of a six-track vehicle is also presented based on the kinematic analysis. In this model, the steering inaccuracy and efficiency are defined to evaluate steering performance. The steering performance of a six-track vehicle is numerically simulated to analyse the effect of the structural parameters and deflection angles on tracks. A virtual prototype model is established based on the multi-body dynamics software RecurDyn for steering simulation and the findings coincide well with theoretical results. The theory and the virtual prototype simulations presented are verified by a power test of a bucket-wheel excavator. The method for analysing the steering performance of a six-track vehicle proposed in this paper provides a basis for designing a six-track vehicle.     

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.     

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。     

基于ADAMS的空气悬架客车平顺性仿真与试验

以多体系统动力学理论为基础,应用机械系统仿真分析软件ADAMS,创建空气悬架客车前悬架、后悬架的多体系统动力学模型,包括转向系、发动机、车身、前后轮胎等在内的整车虚拟样机模型。并通过编制路面谱文件对虚拟模型进行平顺性仿真和悬挂系统固有频率仿真试验,结果显示该车的平顺性能比较理想。将仿真结果与样车道路试验结果进行对比,发现二者比较吻合,从而验证了所创建的虚拟样机模型的可靠性。研究结果表明虚拟试验可以有效地分析汽车的平顺性。     

轮胎尺寸对汽车结构疲劳累积损伤影响研究

基于结构耐久试验工况,通过六分力设备与底盘杆系所采集的整车道路载荷谱,应用动力学载荷分解方法获得虚拟随机载荷谱,对车身结构进行应力分析和疲劳累积损伤计算。在底盘关键位置布置传感器,同时在车身结构中CAE疲劳分析所对应的5个高应力区粘贴应变片,先后采用3套不同尺寸参数(包括胎高和胎面宽度)的轮胎以相同的耐久工况(同一个试验场,试验路面及对应的速度相同)来进行实车载荷对比测试。针对车身结构载荷幅值、频域进行分析,并基于雨流循环计数对车身和底盘件进行疲劳累积损伤计算与分析。整车实际测试的结果表明,CAE所预测到的损伤(裂纹)位置及其里程数与路试结果相吻合;在同样使用条件下,轮胎内径越大,车身结构和汽车底盘的寿命越低,已经可进行量化对比。     

车内低频振动噪声的虚拟传递路径分析

传递路径分析法是诊断汽车振动噪声问题准确有效的方法。试验传递路径分析耗时耗力且需要实制样车,为在整车开发初期诊断汽车振动噪声问题,对整车虚拟传递路径分析法进行了研究。首先建立了包含底盘的整车声固耦合有限元模型,采用频率响应法预测车内声学振动响应,发现驾驶员右耳声压在38 Hz处以及驾驶员座椅导轨振动在59 Hz处存在较大峰值。在有限元模型基础上建立了整车虚拟传递路径分析模型,该模型合成的声学振动结果与频率响应法结果吻合较好,验证了模型的正确性。利用虚拟传递路径法对两处峰值作诊断分析,根据分析结果对贡献量大的路径进行优化。优化结果表明,38 Hz处驾驶员右耳声压降低2 dB,59 Hz处座椅振动改善效果明显。     

基于模糊综合评判的汽车动力系统匹配方案优选

利用模糊综合评判方法确定了汽车动力系统匹配目标,依据匹配目标和零部件资源,并考虑相关传动系统参数的重新设计开发确定了8种匹配方案。利用CAE车辆性能仿真软件对8种方案进行模拟计算,采用多因子加权分值评价法优选匹配方案试制出样车,并进行了道路试验。结果表明,优选方案的整车综合性能良好,燃料经济性突出,可满足市场需求。