基于工况传递路径的车内路噪改进方法研究

车辆在粗糙路面上行驶时,底盘零件的弹性模态与轮胎模态或者车身声腔模态耦合,极易产生100～300 Hz的低频轰鸣,从而降低整车的NVH品质。文章针对这一问题,分析了路面激励到车内噪声的所有传递路径,利用工况传递路径方法分析出对车内低频轰鸣贡献最大的关键路径;通过模态试验找到了路径上的模态原件并测试了路径与车身安装点的动刚度。根据分析结果给出改进方案,并在实车上进行了验证。结果显示,改善后的车内低频轰鸣峰值降低了约9 d B,改善效果良好。     

基于声腔隔断的某车型后排轰鸣声改善研究

某车型在加速工况、车速90～110 km/h、发动机转速1 600～1 900 r/min范围内,存在60 Hz左右的后排低频轰鸣声问题。通过模态分析、面板贡献量分析及NTF(Noise Transfer Function,噪声传递函数)分析等仿真分析及试验手段,从传递路径方面,提出车身后轮罩处声腔填充隔断材料方案,有效地降低了车内后排轰鸣声。     

车内中频噪声FE-SEA混合建模及分析方法

建立了轿车的有限元-统计能量分析混合模型,并采用理论方法计算出模态密度、内损耗因子和耦合损耗因子.采用试验方法测得发动机悬置处激励,采用虚拟样机方法仿真得到悬架对车身激励.对整车模型加载激励,并进行了有限元结构模态分析和FE-SEA联合仿真分析,获得了前50阶模态对应的频率.对计算结果进行了板件噪声贡献分析及传递路径分析,得出了路面激励到驾驶室噪声传递路径结构.     

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。     

基于碰撞性能的车身刚度链设计方法

本文中综合考虑车身动态与静态刚度和正面碰撞安全性,提出了一种车身正向概念设计方法。首先,根据车身A级面和整体布置,建立了车身简化几何模型,确定了19个车身主断面,并基于梁单元理论和传递矩阵法建立车身刚度链数学模型。接着,采用碰撞经验公式设计矩形前纵梁,以等效静态载荷模拟车身正面碰撞动态加载,并提出了基于等效静态加载条件下的车身变形要求。然后,以车身质量最轻为目标,车身静态刚度、1阶模态和碰撞变形为约束,采用遗传算法优化车身各梁单元主断面参数。最后对某一近似标杆车进行有限元仿真,计算其车身静刚度与模态,与本文中的刚度链方法计算结果进行对比,验证了该方法的可行性。     

基于虚拟试验场的牵引车动态载荷研究

基于Adams软件的虚拟试验场动态载荷分解技术在乘用车耐久性能开发领域广泛应用。对于重卡车型,由于车辆模型复杂、参数有限且测试难度大,虚拟试验场技术的应用推广受到限制。搭建某牵引车整车多体动力学模型及虚拟试验场仿真环境,同时采集试验场工况下的实车载荷谱数据并与虚拟试验场动力学仿真分析提取的动态载荷进行对比。使用相对伪损伤比值、频谱分析等评估比利时、扭曲路、搓板路等典型路面工况下仿真与实测载荷谱数据的差异。结果表明：基于虚拟试验场的动态载荷提取技术可应用于牵引车车型且可实现较高的精度,是一种获取试验场耐久工况载荷谱的有效方法。     

某载重货车车架的模态分析

车架在汽车运行过程中,受到各种动载荷的激励。文章利用ANSYS workbench对某载重货车进行了模态特性分析,得到了其前六阶振动频率,给出了相应的变形云图和最大变形量,分析了路面和发动机激励与车架共振频率的关系。     

重型商用车载荷状态动态检测方法及试验研究

基于车辆悬架垂向变形量与车辆垂向载荷的相关关系,通过位移传感器搭建了具有过载保护功能的车辆载荷状态实时动态检测装置,采用经验模态分解法设计开发了用于车辆静态载荷和动态载荷分离的数据处理算法。为了分析构建的车辆状态实时动态检测系统在车辆行驶工况下检测结果的准确性和可靠性,以中国第一汽车厂赛龙载货汽车为试验车,分别在B级平直路面和3种不同的强化路面18种不同运行工况下进行了实车道路对比试验,试验结果表明:车辆在B级平直路面行驶时系统对车辆动态载荷检测误差小于5%;车辆在3种强化路面行驶时系统对车辆动态载荷检测误差小于8%。该系统为车辆载荷状态动态检测提供了一种新方法。     

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。     

怠速工况下车内结构噪声传递路径分析与控制研究

以控制怠速工况下车内结构噪声为研究目标,采用子结构模态综合法和边界元法建立基于试验仿真数据的传递路径分析模型,分析怠速工况下驾驶员右耳位置20~100Hz频率范围内各路径的激励力及声学灵敏度,计算各路径结构噪声贡献情况。通过对发动机右悬置车身侧支架进行结构改进、提高其1阶固有频率,使怠速工况下目标响应点主要峰值频率最大降幅为3.72d B,整体噪声水平下降2.50d B。     

燃料电池大客车车身疲劳寿命仿真分析

应用M atlab生成路面激励载荷并检验其特性,结合整车多体动力学模型,获取车身疲劳分析的激励载荷;采用瞬态时域法计算出车身的动应力,利用MSC/Fatigue软件分析和预测燃料电池大客车车身的疲劳部位和寿命,为结构设计与修改提供参考。     

利用试验模态参数对轮胎垂直特性建模

本文用试验模态参数建立轮胎模型。通过对轮胎的和径向和切向激振试验获取模态参数，将地面对轮胎的作用当作输入。采用迭代算法计算了静态垂直特性，即垂直刚度、印迹长度及摩擦力在纵向的分布。然后计算了考虑轮胎预载的３００Ｈｚ内的垂直振动特性。采用模态综合方向将车轮、悬架及车身组合成的一个系统，计算出了该系统的垂直振动特性。研究显示了这种方法的可靠性和优越性。     

SUV白车身刚度仿真分析和试验

建立车身有限元分析模型．对车身的弯曲扭转刚度进行有限元仿真分析和试验．对比有限元分析结果和车身刚度试验分析结果,确认仿真的正确性．建立进一步的结构分析优化的基础。     

汽车车身钣金件点焊连接界面特性与建模

本文分别选用四种类型单元建立车身钣金件点焊模型，并将数值解与试验模态分析结果对比，评价各方法之优劣，提出了由大量点焊连接的车身结构模新方法。实践证明该法是有效的。     

山区双车道公路路线设计车型分类标准

为研究建立公路路线设计标准车型,通过对西部山区双车道公路的实地交通调查,并结合我国在用车型统计,建立了各类营运车辆车型参数数据库;在详细统计分析现有车型的尺寸、载质量和功率质量比分布规律的基础上,以满足85%的车型外廓尺寸和载质量为标准,采用双因素聚类分析方法对各种车型的功率质量比进行聚类分层计算,根据外廓尺寸相近的原则进行归并后,提出了山区公路路线设计车型的小型车、大型车外廓尺寸分类标准。在此分类基础上,研究了用于公路纵断面设计的载重汽车动力性能标准,通过大量实地观测资料和统计分析,提出了载重汽车上坡动力性能曲线,建立了速度折减量与坡度、坡长之间的关系曲线,以速度折减量作为公路纵坡和坡长的设计关键指标。     

强风环境下斜拉桥车桥系统动力响应分析研究

基于模态综合分析理论,在推导复杂车辆模型刚度、阻尼矩阵和建立车桥系统风荷载模型的基础上,提出一种全面考虑动力风载效应的车桥系统动力响应分析方法,结合桥例对强风环境下的斜拉桥车桥系统的动力响应进行了分析研究。结果表明:强风下桥梁竖向位移响应受风载影响显著,横向位移响应主要由风荷载控制;低风速下桥梁的振动加速度响应受风荷载影响较大;风荷载引发的桥梁振动对车辆竖向位移和加速度响应影响较大,横向响应由风载和桥梁响应控制,风载对车桥系统动力响应影响明显。所提出的方法具有较高的精度和分析效率,可为其他类型大跨桥梁的相关分析提供参考。     

Random Response of Tractor-Semitrailer System

This work describes an analytical study of the dynamic behaviour of a tractor-semitrailer vehicle. A digital computer simulation was used to describe the longitudinal, vertical, and pitching motions of the vehicle travelling over a stationary random road surface. A man-seat model was also incorporated into the simulation. Vehicle response to road irregularities has been studied by assuming two different roads for loaded and unloaded cases.

Numerical results are presented for vehicle, showing system eigenvalues, power spectral densities and root mean square values of the linear and angular accelerations and displacements. Vehicle acceleration response is compared with the ISO riding comfort standard. All results for the loaded and unloaded cases and for smooth and rough roads indicated that an uncomfortable ride would result from vehicle response.     

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。     

轿车车身分析模态与试验模态对比研究

建立某自主研发轿年白车身的有限元模型,并在保证车身结构力学特性的前提下,对白车身结构进行简化。通过对该有限元模型进行自由模态分析得到白车身的各阶模态频率和模态特性,与试验模态结果进行对比分析,同时评价该白车身动态特性。     

汽油机机体的热-结构耦合分析

针对扩缸后的汽油机机体,采用三维有限元数值分析方法对其进行了稳态温度场计算,将计算结果作为边界条件,施加在机体的组合结构有限元模型上,并且在其上施加机体工作时的最大载荷,进行了机体的热-结构耦合应力场分析,其结果为扩缸机体的设计与改进提供了依据。