路面附着系数的自适应衰减卡尔曼滤波估计

为了获得实时、准确的路面附着系数，进一步提高观测路面附着系数算法的精度和收敛速度，结合非线性车辆动力学模型和轮胎力修正模型，搭建分布式驱动电动汽车联合仿真平台，提出一种基于自适应衰减无迹卡尔曼滤波的路面附着系数观测算法。该算法设计与各轮对应的路面附着系数观测器，应用协方差匹配判据对观测器发散趋势进行判别，设计自适应加权系数修正预测协方差，以增强新近观测数据的利用率；同时采用次优Sage-Husa噪声估计器对未知的系统过程噪声进行估计，抑制观测器的记忆存储长度，调整过程噪声和测量噪声的均值与协方差，提高观测器的跟踪能力。利用分布式驱动电动汽车分别进行高、低附着路面和对开路面直线制动试验，并将自适应衰减无迹卡尔曼滤波路面附着系数观测器的观测结果与无迹卡尔曼滤波观测值、参考路面附着系数进行比较和分析。结果表明：高附着路面条件下，所设计的算法估计误差可控制在0.64%以内；低附着路面条件下，所设计的算法估计误差可控制在1.03%以内；对开路面条件下估计误差可控制在1.26%以内；自适应衰减无迹卡尔曼滤波算法相比无迹卡尔曼滤波算法响应速率更快，具有更高的估计精度和较强的自适应能力，估计结果整体上维持稳定，能够适应各种不同路面的估计。     

轿车声固耦合低频噪声的有限元分析

建立结构载荷激励下乘坐室空腔声学系统和声固耦合系统的有限元模型。利用有限元软件ANSYS和LMS V irtual.lab对某轿车乘坐室结构与空腔声模态的频率和振型进行分析,采用直接法和模态叠加法对该轿车车内噪声仿真结果进行比较,指出采用模态叠加法计算声固耦合问题时,对于结构模态阶数的提取要求。通过计算仿真分析该模型低频噪声在频域中的分布情况,为降低由结构振动引起的车内低频噪声提供结构修改和声学修改依据。     

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。     

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。     

车辆荷载对沥青路面损坏的影响分析

基于轮胎与路面间接触压力具有很明显的非均布性,根据轮胎胎面花纹的类型,提出荷载简化模型,并利用有限元计算分析不同荷载作用下的沥青路面结构应力。结果表明,轮胎与路面接触面的局部区域内,不同荷载模式的影响相当大。     

路面/轮胎噪音测试方法的研究

通过对测试仪器的数据采集系统、软件系统、数据量测方法等方面的研究,考虑了环境及测试过程中的偶然性等因素,开发了一套新型路面/轮胎耦合噪声测试设备,实现了实时量测分析评价路面/轮胎噪声,及同时采集车辆速度、路面轮胎耦合噪声和不平整度的数据,进而对速度与噪声、路面不平整度与噪声等进行相关性分析.     

爆裂轮胎精确建模及其动态特性仿真方法研究

汽车行驶中轮胎突然爆裂是极其危险的行驶工况，但轮胎爆裂过程的准确测试分析难度很大，而其现有仿真方法因需大幅简化使得难以描述轮胎爆裂过程的瞬态特性。针对此问题，本文中提出分别模拟胎内、外空气，且考虑轮胎各种材料失效特性、胎内空气与轮胎车轮总成流-固耦合的汽车轮胎爆裂过程仿真分析方法，实现轮胎滚动中爆胎过程的瞬态动力学特性仿真；并通过对比仿真和理论计算结果，验证仿真模型的正确性；同时，通过计算还获得爆裂轮胎内部空气泄漏规律和路面对轮胎径向力的变化特性，以及轮胎速度、胎压与裂口尺寸对爆胎过程持续时间和轮胎力学特性的影响机理。本文工作聚焦于仿真方法研究，对掌握爆裂轮胎瞬态特性、研究爆胎后整车动力学控制策略具有意义。     

随机路面激励下车辆系统参数对汽车行驶平顺性的影响研究

基于汽车系统动力学和随机振动理论，建立了简化的人体-座椅、车身及车轮3-DOF车辆振动模型，采用线性滤波白噪声法建立了路面激励模型，并仿真分析了常见C级路面的不平度特性。以C级随机路面激励为车辆振动系统输入，运用变步长四阶Runge-Kutta法求解了车辆系统数学模型。在时域和频域两方面，仿真分析了座椅刚度、阻尼，悬架刚度、阻尼及轮胎刚度对座椅、悬架性能的影响，以及路面不平度和车速对座椅垂向加权加速度的影响。得出了座椅加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷功率谱密度随座椅刚度、阻尼系数，悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度变化的规律。     

基于FWD荷载分布系数直解路面结构层模量

利用FWD实测弯沉盆数据反算路面结构层的模量是十分复杂的问题。本文探讨如何利用FWD荷载应力分布系数直接求解路面结构层模量的方法，并给出双层体系的详细解法。实践工程应用表明，该方法不仅具有快速、简便、高效的特点，而且无需专门的计算软件和反算技术，是公路管理部门分析FWD实测弯沉盆数据的理想工具。     

汽车变速器噪声预估的研究

本文利用边界元和声强测量技术对变速器的辐射噪声进行了预估计算，并导出了辐射噪声和模态参数间的数学关系，利用此关系对变速器的辐射噪声进行了预估，文中最后叙述了用声强测量数据与上述两种预估数据的比较，实测与预估还是比较吻合的，这就为噪声预估提供了一种新的方法。     

基于多参考传递路径分析的路面噪声研究

介绍了主分量分析和结构传递路径的基本理论,建立了结构路面噪声传递路径分析模型。在分析路面激励力及其传递路径的基础上,进行了路面噪声的结构传递路径试验。利用主分量分析将多参考问题解耦,并利用逆矩阵法得到了路面激励力。传递路径分析结果表明,在25 0Hz以下合成声与实测声压在主要峰值附近吻合,进而验证了模型的准确性。基于该模型分析了驾驶员内耳噪声在86 Hz的各传递路径的贡献量。     

浅析02版和03版UN R117法规关于轮胎湿地抓着性能试验方法的差异

本文详细比较了UN R117《关于滚动噪声和/或湿路面抓地力和/或滚动阻力方面批准轮胎的统一规定》03版新内容与02版旧内容关于轮胎湿地抓着性能试验方法的差异。对于新旧版法规的路面条件、试验环境条件、车辆要求、试验胎压及载荷、试验数据约束和试验数据计算方法等做了详细对比分析,并对比新旧版法规下不同类型轮胎使用拖车法试验的计算结果的差异。     

轮胎在水平路面上的自由滚动接触分析

利用轮胎的模态参数直接对轮胎在水平路面上的滚动建立了便于解析计算的仿真模型。该模型可模拟轮胎稳态的滚动过程并可计算出不小同工况下的滚动特性、有效滚动半径、载荷与下沉量的关系以及印迹内变形和分布力。计算结果揭示了以往模型难以描述的微观现象,与以往文献的试验研究结果定性一致,充分显示了模型的合理性。     

汽车非线性悬架的混沌研究

采用基于实测数据建立的非线性悬架模型,分析了汽车悬架中的非线性弹簧力和阻尼力,对非线性悬架系统的混沌运动进行了研究.在单频正弦路面、拟周期路面以及随机路面激励情况下,仿真计算得到了系统的响应.分析各激励下系统的相轨迹、庞加莱(Poincaré)截面、时间历程曲线、功率谱图及李亚谱诺夫(Lyapunov)指数图,结果表明非线性悬架系统中存在混沌现象.     

轮胎自由与约束悬置的模态试验与综合分析

为了证实约束对轮胎模态参数带来的影响，探讨如何从自由悬置的轮胎模态参数转化为固定悬置的参数，分别对自由悬置与固定悬置的轮胎进行激振试验，提取模态参数，并用模态综合法完成自由悬置结果到固定悬置结果的转化。模态综合计算的结果与试验相符，证明了利用自由悬置模态参数建模，利用模态综合的方法考虑约束系统动特性对轮胎特性的影响是合理的。     

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。     

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。     

利用试验模态参数建立轮胎非稳态侧偏模型

在对轮胎垂直特性和稳态侧偏特性建模的基础上，利用由轮胎模态试验提取的试验模态参数建立了轮胎非稳态侧偏模型，该模型考虑了印迹的动态变形和胎宽的影响，对印迹进行离散化并初步计入了速度对非稳态性的影响，推导出侧向力和回正力矩关于侧向位移和摆动角的传递函数的解析公式，可以计算不同载荷下的非稳态特性，计算结果与文献中的试验结果相符，建模和计算结果说明利用试验模态参数可以方便地建立轮胎的非稳态特性，计算结果与     

线控转向系统转向盘力回馈控制模型的研究

根据轮胎和传统转向系的力学特性提出了利用车轮转角和车速计算得到转向盘回馈力的思路,并以此建立了线控转向系统转向盘回馈力控制模型,仿真和试验表明该模型能够满足路感要求。     

基于ANFIS的环境激励下桥梁结构应变响应预测分析

为准确预测复杂环境荷载作用下混凝土连续梁桥结构应变响应，基于结构健康监测系统长期实测数据，分析桥梁结构温度场变化规律，进而基于主成分分析及自适应神经网络模糊推理系统，建立桥梁结构温度场与桥梁结构应变响应的复杂非线性关系。首先，利用小波分解技术分离环境荷载及车辆荷载作用下的桥梁结构实测应变响应；然后利用平行坐标轴，分析混凝土连续梁桥结构温度场变化规律，并利用主成分分析提取结构温度场实测温度数据主成分；最后基于自适应神经网络模糊推理系统，以应变测点处温度数据、桥梁结构温度场实测温度数据主成分和采样时间点数据为输入数据，分别建立不同输入变量组合与应变响应的复杂非线性关系，并对比分析不同工况下结构应变响应的预测精度。结果表明：桥梁结构各测点处实测温度数据变化趋势基本一致，同侧测点实测温度数据高度相关，但桥梁结构上、下表面测点温度变化存在明显差异，仅考虑应变测点处温度变化，难以准确预测桥梁结构应变响应；当考虑桥梁结构温度场变化时，能更精确地建立温度与应变响应之间的关系模型，进而基于实测温度数据准确预测桥梁结构应变响应；当缺乏结构温度场实测温度数据时，将采样时间点作为反映桥梁结构温度场变化规律的参数，可取得较好效果。