公路简支梁桥车辆走行性及乘坐舒适性研究

将车辆和桥梁视为2个分离子系统,分别建立车辆和桥梁的振动方程,通过车桥接触点的位移协调条件及相互作用力相等原则将车、桥振动方程耦合,采用Ansys大型通用有限元程序中的APDL语言编制了该车桥耦合时变系统振动方程迭代计算的命令流,计算汽车通过公路简支梁桥时的车辆、桥梁动力响应,探讨车辆重量、悬架刚度、轮胎刚度,桥梁抗弯刚度与阻尼,行车速度、路面等级等因素对车辆走行性及乘坐舒适性的影响。结果表明:随车重的增加,车辆走行性和乘坐舒适性增加;随车辆悬架刚度和车辆轮胎刚度增大,车辆走行性变差,乘坐舒适性降低;桥梁参数对车辆走行性和乘坐舒适性的影响较小;随行车速度提高,乘坐舒适性降低;路面等级越差,车辆走行性和乘坐舒适性越低。     

车身动力总成悬置安装点动刚度分析与优化

某SUV四驱车加速过程中在发动机转速为3800 r/min时车身前地板振动明显,严重影响车内乘坐舒适性。基于车身模态的频率响应,本文着重对车身动力总成悬置安装点进行了频响特性分析;根据分析结果,找出车身局部动刚度不足的原因,对安装点局部结构进行优化,消除了频响曲线中峰值,解决了车身动力总成悬置安装点动刚度不足的问题,对车身动力总成悬置安装点或其它局部的动刚度优化供了一定参考价值。     

一种改进的加速度阻尼半主动控制策略研究

经典的开关型天棚控制和加速度阻尼控制各有其优缺点:天棚控制在低频区(车身振动偏频附近)控制效果较好,加速度阻尼控制则在高频区(车身振动偏频以上)控制效果较好。为能在全频域内有效地降低车辆振动加速度,以提高车辆的乘坐舒适性,提出了一种改进的加速度阻尼控制(结合了天棚控制和加速度阻尼控制的优势),并从相频的角度对上述控制方法进行理论分析,证明了提出算法的优越性。最后进行MATLAB/Simulink仿真和可控减振器的硬件在环试验,从时域和频域两方面验证了算法的有效性。     

大客车车身结构的力学分析

通过对客车车身结构的静态、动态分析,从车身结构的刚度指标（承载和振动特性）,说明车身结构的一般分析方法。结构的整体性使载荷按车身结构各主要组成部分的刚度进行分配,在确定车辆振动、噪声和乘坐舒适性时,线性分析对结构设计的作用。     

车辆悬架联合反馈半主动控制算法

为提高车辆乘坐舒适性,基于采用典型算法的车身加速度幅频特性分析,提出了基于车身速度和加速度信号联合反馈控制的半主动控制算法。以天棚半主动控制作为参照,对该算法的性能进行了分析和评价。结果表明,该算法能够实现对车身加速度、悬架挠度和车轮动载荷等悬架性能指标的有效控制,在大幅提高车辆乘坐舒适性的同时改善了操纵稳定性。算法简单实用、计算量小,适用于车辆悬架系统的振动控制。     

基于响应面法的驾驶室悬置系统平顺性优化

针对某厂商自主研制的自卸车存在乘坐舒适性较差的问题,采用试验设计技术与响应面法相结合的方法对其驾驶室悬置系统参数进行优化。首先,在有限元软件HyperWorks中对驾驶室进行模态分析,采用ADAMS软件建立驾驶室悬置系统的刚柔耦合多体动力学模型;接着,对实车工地路试采集的振动数据进行分析;最后,以驾驶室悬置系统的弹簧刚度和减振阻尼为试验因子,以驾驶室座椅地板处的振动加速度的最大幅值的最小化为优化目标,运用响应面法对悬置系统的参数进行优化。结果表明,优化后驾驶室的振动明显减弱,提高了车辆的乘坐舒适性。     

等效辐射声功率分析方法在控制车内低中频噪声中的应用

为解决汽车车内低中频噪声对驾驶员及乘客的乘坐舒适性问题,以某SUV汽车作为研究对象,以等效辐射声功率(ERP)理论为基础,利用有限元数值仿真技术,分析在Trim Body(TB)车身硬点连接处施加三向振动加速度进行模态频率响应分析,根据车身ERP的响应,在车身前围板、前地板、后地板、后轮罩及车身顶盖,合理的布置阻尼贴片。最后,通过对比有无阻尼贴片状态下的驾驶员及后排乘客的辐射声功率及噪声传递函数(NTF),分析结果表明:增加阻尼贴片的辐射声功率在200-400Hz最大能降低4dB(A),同时NTF较优化前在100Hz-300Hz有3-5dB的降低,在300-400Hz有最大将近10dB的降幅,优化效果较为理想,为解决车内噪声中低频声品质问题提供了优化思路及方向。     

车辆半主动悬架改进型天棚阻尼控制算法

以改善车辆乘坐舒适性为目的,通过分析车体垂向速度和垂向加速度的相互关系,设计了车辆悬架改进型天棚阻尼半主动控制算法。以天棚阻尼控制算法为对比,对设计的算法进行性能仿真。结果表明,与传统的天棚阻尼控制算法相比,该算法能显著降低车体加速度,提高乘坐舒适性,且具有计算量小,简单实用的优点,适用于车辆振动的控制。     

摩托车减震器性能评价与判定(2)

(上接2008年第2期) 下面列举几个试验方法和评价实例: a)乘坐舒适性:1)实车行驶与乘坐舒适性因素,实车行驶时测定车身及手把的加速度,计算能谱密度分布,再乘以人类的振动感觉特性质量,计算2倍平均,得出平方根.     

阻尼材料减振性能的分析与研究

介绍了薄板阻尼样件减振性能的测试方法;通过对钢板、普通阻尼材料和约束阻尼材料进行台架测试,并采用半功率带宽方法计算、对比不同材料的损耗因子参数来评价材料的减振性能。结果表明,约束阻尼材料在0 500 Hz范围内的减振性能优于普通阻尼材料的减振性能;提出了根据模态应变能分析布置阻尼材料的方法,通过在车身板件振动能量集中区域布置阻尼材料,达到车身NVH性能前期设计和控制的目的。     

某车后排加速轰鸣音改善研究

本文首先介绍了单自由度粘性阻尼系统动刚度理论和计算方法,提出通过增加结构局部刚度减少车内噪音的观点,并以某车为例,通过试验发现该车后排轰鸣音问题,利用CAE分析方法找到导致该轰鸣音问题的原因,提出在排气管中通道两侧安装加强板以增加局部刚度的几种NVH优化方案,通过CAE方法分析各种优化方案的动刚度和固有频率,最终确定最佳方案,较好的解决了后排轰鸣音问题。     

车身壁板自由阻尼层稳健性优化设计

在车身壁板自由阻尼层的优化设计中,提出了考虑阻尼材料参数不确定性波动的稳健性优化设计方法。首先,在车身防火墙、地板和顶棚等区域全敷阻尼材料;其次,以等效辐射声功率(ERP)为优化目标对阻尼层布局进行拓扑优化并验证优化效果;最后,以阻尼层厚度为随机设计变量,损耗因子和弹性模量为随机变量,质量最小为优化目标,并结合径向基函数(RBF)近似模型、蒙特卡洛模拟(MCS)和序列二次规划算法(SQP)对阻尼层进行6σ稳健性优化设计。结果表明,优化后车身自由阻尼层的总质量减少了50.45%,并且车身结构噪声性能达到了6σ质量水平,实现了保证车身轻量化要求下的阻尼层稳健性优化的目标。     

基于NVH性能的车身阻尼板降重优化

随着重型卡车的发展,驾驶室轻量化与舒适性越来越受到用户的关注,白车身是驾驶室重要的结构件,白车身阻尼板的数量和分布对驾驶室NHV性能的影响尤为明显。文章通过有限元分析软件进行模拟分析,在相同激励源作用下,通过统计分析白车身关键板件的等效辐射声功率(ERP),对白车身ERP耦合峰值较高的部位进行阻尼板的结构优化,使用小范围的阻尼板布置,改进某重型卡车白车身的NVH性能,从而提升驾驶室舒适性并进行轻量化设计。     

发动机进气系统噪声优化设计（续1）

为探讨进气系统对整车NVH性能的贡献度,文章通过管道声学理论在内燃机进气系统上的应用研究,实现了进气系统开发及噪声优化设计工作。以某2.4 L自然吸气车型的进气系统开发项目为研究案例,结合四负载法,对进气系统声源特性进行提取;整合整车消声室测试方法,通过加装空气滤清器、赫姆霍兹消声器及1/4波长管等抗性消声元件解决了进气系统噪声问题;通过试验,验证了四负载法结合声阻抗性消声元件设计优化方法的有效性。     

乘用车声学包设计

汽车NVH特性是影响汽车品质的重要因素.为了使整车声学包的开发更加合理化,采用正向设计流程,利用网络诊断算法及数据库匹配确定声学包的方案.理论设计阶段完成后,参考SEA方法测试系统阻尼损失因子并利用声学软件进行区域阻尼成像,根据结果对存在缺陷及过剩的方案进行重新匹配,最后利用方案优化手段完善整车声学包.经实车测试,优化方案弥补了整车声学包设计的缺陷,整车的NVH性能得以提高.     

基于NVH性能的电动汽车车身模态匹配与优化

分析电动汽车的各振动源,采用模态匹配策略和流程,制定模态频率规划表,在整车NVH虚拟设计平台上,对车身各部件的模态参数进行灵敏度分析和参数优化,得到较好效果。     

Minimizing the engine-induced harshness based on the DOE method and sensitivity analysis of the full vehicle NVH model

An efficient procedure for minimizing the engine-induced harshness based on NVH analysis results of a full vehicle model was developed in this study, taking stiffness and strength constraints into account. Although extensive research may be found in the literature in the field of engine support system optimization, no other studies have considered the compliances and resonances of the structure of the vehicle. In the present paper, NVH analysis results of the whole vehicle were used in an optimization procedure to suppress the transmitted vibration. A procedure was developed to minimize the transmitted accelerations to the mid-point of the driver’s seat rail. A DOE-based response surface methodology (RSM) was adopted to determine the optimal solution. Natural frequencies of the body, suspension, and other subsystems were taken into consideration in determining the optimal solution. NVH analysis was performed for two types of inputs: (a) vertical vibration due to vertical unbalanced forces and (b) torsional vibration due to oscillations in the output torque of the engine.     

轿车动力总成NVH性能分析及悬置优化

主要对动力总成的NVH性能进行研究,特别是动力总成的振动。首先建立NVH的数学模型,进行性能的理论分析和仿真。在此基础上,利用能量解耦法的原理对其悬置系统进行优化,以改进动力总成的NVH性能。仿真结果表明,优化后的系统结构参数极大地降低了整车振动,提高了乘坐舒适性。     

前副车架安装动力吸振器对加速车内噪声的改善

通过整车状态下副车架约束模态和油门全开道路行驶工况下的噪声振动测试和分析,确定了车内"嗡嗡"声的根源(发动机二阶激励引起副车架共振传递至车内)及其频段。在此基础上,采用在前副车架的悬置安装点附近安装一个动力吸振器的方案,在此之前为了确定吸振器的质量,讨论了等效质量的两种理论计算方法及阻尼比的设定,试验表明,吸振器的应用有效地衰减了副车架在该频段的振动,从而减小了对副车架垂向弯曲模态的激励,基本上消除了车内的噪声峰值,显著改善了加速工况下的车内噪声。     

汽车NVH特性研究综述

本文介绍了声振粗糙度(harshness)的含义和汽车上的NVH现象,概括了研究汽车NVH特性的CAE仿真手段和评价方法。重点介绍了以刚体弹性体耦合建模和声固耦合作用分析等为主要内容的NVH特性研究在整车设计过程中的应用,并通过某轿车高速摆振的实例介绍了NVH特性研究在改善汽车乘坐舒适性的工作中所起的作用。最后总结了汽车NVH特性研究的特点和意义以及它在汽车设计中的重要地位,并对它的发展前景进行了展望。