虚拟激励法及其在汽车随机振动应用中的探讨

论述了虚拟激励法,为探讨其应用于汽车随机振动的可行性,构造了虚拟路面激励。以1/4汽车单自由度振动系统为对象,由虚拟激励法推导出系统和振动响应量的频率响应特性,提出了求取系统振动响应量功率谱密度的新方法,给出了应用虚拟激励法求解汽车随机振动的计算实例。结果表明,虚拟激励法是比傅里叶分析方法更为简便的时频研究方法。     

整车系统多自由度模型及随机振动响应分析

本文用现代振动分析理论,即试验模态分析方法和模态综合技术,建立了考虑弹性体的汽车平顺性多自由度模型。这个模型以较少的模态自由度较逼真地描述了整车系统,并应用随机振动理论分析了整车系统的多输入、多输出的随机响应,可以得到车上各点的功率谱,用ISO标准评价了汽车平顺性。又从能量角度分析了影响平顺性的主要模态,为合理选择平顺性模型提供了依据。     

路面随机激励下的汽车非线性悬架系统振动分析

基于滤波白噪声生成法模拟了路面不平度,建立了四分之一车辆悬架系统非线性模型,在此基础上利用统计线性化方法对汽车非线性随机振动时域响应进行了研究,并利用MATLAB／Simulink软件对悬架振动进行了数字仿真。计算结果表明,用统计线性化方法求解汽车悬架系统的非线性随机振动问题是可行而且可靠的,仿真输出量可作为评价汽车平顺性的依据。     

汽车行驶平顺性的计算机模拟计算

本文主要介绍汽车行驶平顺性的计算机模拟计算方法。应用随机振动理论论述了汽车振动系统的振动特性、传递函数及随机振动响应统计特征的分析计算方法。文中对某８ｔ载货汽车的行驶平顺性在微机上进行了实例模拟计算，并对计算结果进行了较详细分析。计算结果表明本方法具有一定实用价值，可大体反映出汽车振动性能及平顺性好坏，模拟计算结果与实际情况较为符合。可为新车型在设计初始阶段提供一个实用的计算机辅助设计手段。     

基于区间分析的汽车制动器不确定性优化

为抑制不确定参数汽车制动器的制动噪声,基于区间分析理论,将响应面法与优化技术相结合,提出了一种降低系统复模态负阻尼比以提高汽车制动器稳定性的优化方法。该方法采用拉丁超立方试验设计在设计变量和不确定参数构成的混合空间内采样,建立了包含不确定参数的制动器系统复模态负阻尼比的响应面近似模型;以系统结构参数为设计变量,以最小化系统复模态负阻尼比为优化目标,利用基于区间分析的不确定性优化方法对响应面近似模型进行优化。对某型车的浮钳盘式制动器的优化结果表明,采用该方法对汽车制动器进行优化,能在整个使用周期内有效减小制动器不稳定模态的负阻尼比,从而提高制动器的稳定性。     

基于响应功率谱传递比的桥梁结构工作模态参数识别方法

为实现基于振动传递比函数的工作模态分析方法能够在任一荷载工况下识别结构模态参数，引入参考响应思路，构建响应功率谱传递比（Power Spectral Density Transmissibility，PSDT）函数。首先利用比例函数的极限定理，揭示PSDT在系统极点处的重要特性，进而根据这一特性建立PSDT驱动的峰值法；同时为解决传统传递比方法无法识别结构阻尼的问题，建立基于PSDT驱动的最小二乘复频域法（LSCF），通过参数化拟合思路识别频率、振型和阻尼比，并运用稳定图辅助剔除虚假模态。通过10层剪切型框架结构数值算例，对比研究外部激励性质对PSDT法及传统频域法（峰值法、频域分解法）识别结果的影响。最后，运用PSDT法对环境激励下的人行桥进行工作模态分析，并与传统响应传递比方法及随机子空间法（SSI）结果进行对比。研究结果表明：在同一工况下不同参考响应的PSDT函数在系统极点与外部激励性质无关，且等价于振型比值；PSDT法相比于传统频域法对外部激励具有更为良好的鲁棒性，能够降低识别谐波激励引起的虚假模态的风险；不同于传统响应传递比方法，在任一工况下基于PSDT法能够识别人行桥的包括阻尼比在内的工作模态参数，并产生更为清晰的峰值和稳定图，具有更好的可操作性；该方法识别结果与SSI结果吻合较好，验证了其在任一荷载工况下分析实际桥梁结构工作模态特性的可行性。     

汽车悬架系统在平板测试台上的振动响应分析

利用平板测试台检测汽车悬架性能时,汽车悬架系统在测试台上作有阻尼的自由振动,文中在建立自由振动微分方程的基础上,通过采用模态坐标变换方法对振动方程进行求解,得出了悬架系统在广义坐标下的振动响应.     

多刚体系统动力学在转向系运动学模拟计算中的应用

介绍了计算机模拟分析多刚体系统的自然坐标法。利用这种方法对“宝马”牌轻型小客车的转向系进行了模拟计算。结果表明,自然坐标法理论正确,计算值与实际相符。     

汽车结构模态试验分析方法

为了确定汽车结构的模态参数,用多点激振调力调频的试验方法,取得结构响应数据。并利用复数功率法、导纳圆法和模态阻尼振动分析方法建立模态参数与试验数据的表达式,用计算机处理获得汽车结构模态参数。     

多点虚拟激励法在整车随机振动分析中的应用

建立了9自由度整车模型,从理论上论述了多点虚拟激励法.构造了路面对整车的路面虚拟激励,求取了汽车虚拟振动响应量,并由此算出了汽车真实振动响应量的功率谱密度.结果表明,虚拟激励法在汽车随机振动分析中的应用和傅里叶分析方法同样有效,却简单得多.     

汽车发动机悬置系统结构动态参数的选择与子系统之间的匹配

发动机悬置系统的动态特性对整车的振动模态有一定影响,通过调整发动机悬置系统的结构动态参数就可能降低汽车行驶时的振动响应。本文提出将整车四自由度模型划分为三类子结构以简化模态分析并阐明选取发动机悬置系统结构动态参数的方法。     

公路卧铺客车人体平顺性响应分析

建立了“人-卧具”的六自由度振动力学模型和公路卧铺客车的13自由度振动力学模型。应用随机振动理论和汽车平顺性理论，详细讨论在路面随机激励下人体的平顺性响应及在各种影响因素作用下平顺性的变化趋势。     

汽车非平稳随机振动的研究

本文讨论了五自由度汽车模型对非平稳随机激励的响应。为了对汽车非平稳随机振动进行演变谱分析,本文采用“协方差等效”建模,把“调频结构”的非平衡过程变换成为“调幅结构”的平稳随机过程。     

试验仿真模态误差分析

模态分析是研究系统动态特性的一种方法,且广泛应用于汽车工业。目前研究汽车动态特性可以用试验模态分析技术和有限元仿真模态分析技术,但无论哪种分析技术,分析得到的结果必然与实际结构之间存在着误差。工程应用中,必须明确误差来源,以便更准确的分析与了解系统特性。     

冷却模块的振动疲劳特性分析与优化

针对冷却模块悬置系统结构仿真分析方面，主要考察其振动与疲劳问题，一方面考察汽车在路面行驶时，冷却模块的随机振动激励所产生的疲劳破坏问题；另一方面主要考虑冷却模块的振动特性，首先冷却模块悬置系统的刚体模态频率需要避开发动机二阶点火频率，其次冷却模块的弹性模态频率需要大于风扇运转所产生的频率。本文以冷却模块的振动疲劳破坏的问题为分析目标，对冷却模块的振动特性进行研究，并与实际断裂位置进行对比，分析结果表明仿真分析方法可靠。同时，对冷凝器支架进行相应的优化，可提高冷却模块的随机振动寿命，为冷却模块的优化改进提供依据，并对后续的疲劳寿命分析具有一定的指导作用。     

多片梁组成的简支梁桥车桥耦合振动响应研究

根据多片梁组成的装配式简支梁桥的特点,横向梁之间采用铰接,车辆模拟为九自由度整车模型,桥面不平顺激励采用三角级数叠加法模拟,建立了该类桥梁的车桥耦合振动响应分析模型,结合模态叠加法和Newmark逐步积分法求解系统方程,研究了移动车辆荷载作用下多片简支梁桥的振动响应及冲击系数.以某一实际工程桥梁为背景,分析了该桥在单车荷载作用时,不同行车速度、不同路面等级以及不同横向作用位置下的振动响应及冲击系数;研究了车辆自振频率的变化对桥梁振动响应的影响.研究结果表明,边梁冲击系数比中梁大,路面等级是影响汽车活载冲击系数大小的重要因素.     

发动机悬置系统固有特性修改

发动机悬置系统和汽车其它子系统固有特性匹配关系对降低整车振动和噪声水平有显著影响。为了得到满意的悬置系统固有特性,设计时往往需对悬置参数进行多次修改。本文将振频修改原理和模态坐标下的矩阵摄动法相结合,提出了对悬置系统固有特性进行修改的有效方法。根据本文提出的方法,对一轿车发动机悬置系统固有特性修改,得到了满意结果。这对发动机悬置系统设计、尤其对当前国内轿车设计、生产具有重要意义。     

电动汽车电机控制器随机振动仿真与试验

为保证电动汽车电机控制器在行驶过程中的安全性,对其进行随机振动分析。先利用仿真软件建立电机控制器有限元模型进行模态分析,再进行模态试验,并与仿真结果对比,确保仿真模型的准确性;然后对电机控制器仿真模型进行频响分析及随机振动疲劳寿命分析;最后制作样机进行随机振动试验,验证仿真分析结果的准确性和仿真方法的合理性。     

汽车关门声品质改进方法的研究

针对某企业新车型关门声品质改进问题,提出一种通过减小模态能量来改善汽车关门声品质的方法.该方法采用模态频率响应法,结合全因子试验设计计算出各车门样本在脉冲激励下的模态能量,并找出模态能量最低的样本,从而得到新的车门结构.结合模态频率响应法与边界元法计算了改进前后车门系统辐射出的声压和声品质参数,同时对样车进行了关门声品质试验.结果表明,模态能量最低的车门系统的关门响度与尖锐度有明显减小,达到了改善关门声品质的目的.     

基于模态的动力分析方法研究及桥梁工程应用

桥梁结构的动力分析方法是一个热点研究方向,基于模态试验,选取高新一号桥为工程背景,并对该桥结构动力响应进行研究。通过实测得知,振型、频率、阻尼的测试结果与设计取值差异性较大,所以能够推断按设计模型计算的结构动力响应计算结果与实际响应也会有较大差距。根据模态叠加法的理论,提出采用实测模态的数据进行动力分析,可以更为准确地评价桥梁结构的动力响应。