舒适性钢板弹簧设计与优化分析

通过对某一轻型商用车进行道路振动试验,发现该车辆在空载工况下的后悬架平均隔振率仅为65%,衰减振动能力一般。而且,当车辆过坑、过坎时,后轮存在明显的跳动现象,严重影响了乘坐舒适性。为了解决上述问题,文章综合运用了匹配设计、仿真与试验的方法,对钢板弹簧的结构进行了优化。对比试验结果表明,在不牺牲整车姿态、操稳性能与可靠性能的前提下,板簧结构优化方案明显提升了悬架的隔振性能与整车的平顺性能。     

关于汽车平顺性道路试验的数据处理

汽车平顺性是反映汽车性能好坏的一项重要指标。根据汽车平顺性试验方法 GB/T 4970—2009搭建整车平顺性道路试验测试平台,能够快速准确地采集并实时存储国标中规定的各测试位置的振动加速度信号。基于Matlab环境编写试验数据后处理软件,实现车辆平顺性评价指标的自动化计算,大大提升平顺性试验的数据处理速度。最后针对某样车进行平顺性道路试验及评价,验证试验平台和后处理软件的有效性。     

路面-电磁双激励下电动轮汽车行驶平顺性分析

为研究电动轮车辆系统在路面-电磁双重激励下的振动特性，明确轮毂电机电磁激励对车辆行驶平顺性的影响规律，建立了基于刚性连接结构的轮毂驱动式电动汽车1/4的2-DOF垂向振动动力学模型；考虑路面激励的随机性以及电磁激励的分段周期性，得到了含随机性和周期性的复杂外激励模型；采用时域分析法，得到复杂外激励下电动轮车辆平顺性评价指标即车身加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷时间历程图，并分析了电磁激励对电动轮汽车平顺性的作用规律。结果表明：轮毂电机电磁激励对各指标的影响程度依次为车身加速度>轮胎动载荷>悬架动挠度；在加速行驶工况下，速度越快电机激励振动冲击越大，对车辆的行驶平顺性和舒适性越为不利。     

改善车辆的不同配重平顺性研究

针对某开发皮卡车型在初始设计方案下,2人配重设计状态和满载状态下的平顺性差异较大这一问题,文章将后悬振动频率这一表征平顺性的重要指标作为设计指标,制定了不同配重状态下的后悬振动频率目标值,找到初始设计方案中线性螺旋弹簧是不能使悬架刚度随着载荷变化而变化的根本原因。经过对比变刚度弹簧和双缓冲块两种设计解决方案,最终选择后者来改善车辆不同配重下的平顺性问题,为后续其他车辆不同配重平顺性改善提供借鉴。     

轮毂驱动电动汽车垂向特性与电机振动分析

鉴于轮毂电机驱动的电动车因非簧载质量增加导致车辆行驶平顺性恶化等问题,本文中应用1/4车辆动力学模型,基于响应均方根值和传递特性导出了车辆平顺性和电机垂向振动的若干评价指标。以某微型轮毂驱动电动车为对象,应用上述指标分析了车辆簧载与非簧载质量比、轮胎垂向刚度与悬架刚度比、悬架阻尼比和电机系统与车轮系统质量比等因素的影响,为匹配车辆参数提供了可选范围。     

载货汽车随机输入行驶平顺性研究

货运是国民经济的动脉系统,它联结社会生产各个部分使之成为一个有机整体。在长途运输过程中,载货汽车平顺性对驾驶的舒适性和安全性有直接影响。文章结合GB/T 4970-2009和ISO 2631-1997对车辆平顺性的试验和评价方法,通过载货汽车随机输入行驶试验,分析了载荷状态和车速对车辆平顺性的影响。结果表明,车辆满载状态较空载状态行驶平顺性好,车速较低时车辆行驶平顺性变化不大,车速较高时平顺性大幅降低。此外,文章提出去除容易受坐姿影响的座椅靠背振动参数,在GB/T 4970的基础上,参照ISO 2631对坐垫处水平方向轴加权系数进行修正,对载货汽车平顺性试验和评价有指导意义。     

松软路面突变性对车辆垂向振动的影响

为了在越野行驶车辆平顺性仿真系统中实时动态反映车辆的振动特性,提出了基于小波变换的松软越野路面突变性描述方法并分析突变性对车辆垂向振动的影响。通过小波变换对路面奇异点进行测定和定位,把越野车辆平顺性仿真系统看作是在有限时间内受到随机载荷激励的动力系统,分析其受路面突变载荷的车辆的垂直振动响应方差。结果表明,小波变换能较准确地判定路面奇异点并对其定位,可为越野车辆平顺性虚拟测试系统提供路面随机输入。     

基于四立柱台架的乘用车平顺性开发与应用

在车辆平顺性开发过程中,结合人体对不同频率的乘坐感觉,识别提取四立柱台架测试客观指标,开发了四立柱试验方法与测试指标,明确试验项与数据处理方法,为平顺性能开发提供方法指导。基于ADAMS-Ride模块,建立包括前后悬架、转向系统、轮胎等的整车动力学模型,进行基于四立柱台架的平顺性虚拟仿真,对所关注的平顺性指标进行灵敏度分析,可指导开发过程中问题查找及方案优化。     

基于MATLAB的车辆平顺性模拟计算程序的研究开发

本文建立了能全面反映汽车振动特性的三维七自由度车辆振动模型，应用MATLAB开发了相应的车辆平顺性模拟计算程序：该程序对样车的司机座椅、货厢中心、距货厢后板300mm三处的振动进行模拟，模拟数据与实验数据基本吻合，证明所建立的车辆振动模型的正确性及车辆振动模拟计算程序的有效性。实践表明，应用该程序分析和预测车辆平顺性是切实可行的。     

摩托车整车试验模态分析和工作变形分析

振动现象严重会影响摩托车的行驶平顺性和振动舒适性，通过试验找出引起整车共振的原因并提出改善振动舒适性的措施。采用试验模态分析和工作变形分析方法，探讨了摩托车整车振动问题的分析和解决思路。     

模态试验分析对解决汽车振动问题的应用

针对某车辆在行驶试验时,在车速57 km/h时出现低频5.4 Hz的驾驶室异常振动的现象,振动形式为俯仰振动,人体乘坐舒适性主观感觉很差。先后采用多种常规振动分析试验方法对该车进行振动分析,也未能分析出引起驾驶室异常振动的原因。最后对该车的车架和驾驶室进行模态试验分析,分析判断得出该车在行驶时驾驶室异常振动的频率与车架整体一阶弯曲时的接近,由此判断该车驾驶室异常振动是由车架整体-阶弯曲引起的。根据试验分析结果,文章最后对某车问题的改进方案综合评价后提出了合理的改进方案。     

铰接式自卸车橡胶弹簧悬架系统试验研究

采用模拟随机输入路面谱激励室内台架试验的方法,对装有新型橡胶弹簧悬架系统的某型号铰接式自卸车进行台架试验研究,以评价橡胶弹簧悬架系统的减振性能和整车行驶平顺性。试验结果表明由于橡胶弹簧悬架系统某些参数匹配不合理导致该车行驶平顺性很不理想,通过优化悬架及座椅的刚度和阻尼参数,可提高整车行驶平顺性,并给出了座椅弹簧的优化结果。     

换道操作对智能车辆乘客舒适性的影响研究

乘坐舒适性是决定乘客对智能车辆接受度的重要因素之一。为了提升智能车辆的舒适性,服务智能驾驶控制算法的设计和优化,开展了基于乘客主观感知的实车乘坐舒适性试验,试验中驾驶人驾驶传统车辆执行多次换道操作,获取了60名被试乘客对换道操作的舒适性评价数据,并采集了车辆的运动数据。选取换道时横向最大加速度、回正时横向最大加速度、横向最大加加速度、横向加速度转换幅值以及横向加速度转换频率这5个车辆运动参数作为研究对象。采用二元Logistic回归单因素分析法分析了这5个车辆运动参数对乘坐舒适性的影响,采用接收者操作特征(ROC)曲线分析法为不同晕车易感性的乘客分别确立了这5个车辆运动参数的舒适性阈值,并根据岭回归分析法确定了不同参数对乘坐舒适性的影响权重。结果表明：所选取的5个车辆运动参数对乘坐舒适性具有显著影响,易晕乘客的舒适性阈值小于不易晕乘客的舒适性阈值,在换道过程中,换道时横向最大加速度、回正时横向最大加速度和横向加速度转换幅值是影响乘坐舒适性的主要因素。最后根据车辆运动参数和乘客生理特征参数建立了基于动态时间归整(DTW)和K最近邻(KNN)算法的乘坐舒适性预测模型,该模型对乘坐舒适性的预测准确率为84%,可用于智能车辆控制算法的舒适性判断。     

基于行驶舒适性的路桥过渡段差异沉降控制标准

从人车路相互作用出发,建立了人车路系统振动方程和路桥过渡段路面不平整模型,并通过编制的RCBP程序分析了车辆行驶舒适性的影响因素,最后确定了基于行驶舒适性的路桥过渡段差异沉降控制标准。结果不仅可以用于路桥过渡段差异沉降控制标准的相关规范,也可用于一般路基差异沉降标准的制定,对桥头跳车问题的处治和路桥过渡段路面的养护维修提供了科学决策依据。     

汽车非线性半主动悬架的模糊神经网络控制

考虑磁流变减振器阻尼力和悬架弹性元件非线性特性，建立车辆6自由度的半主动悬架非线性动力学模型。提出了一种基于模糊神经网络系统结构的模型参考自适应控制方法来研究汽车半主动悬架的非线性控制问题，并考虑半车模型前后悬架的输入时滞，对其进行了仿真研究。研究结果表明：运用模糊神经网络非线性控制方法能够使人体和车身垂直加速度、俯仰角加速度都得到很大的衰减，证实这种模糊神经网络控制方法可大大减少路面对车身的振动冲击，提高汽车行驶平顺性。     

对汽车平顺性评价方法的探讨与建议

首先分析了现行国家标准GB4970-1996<汽车平顺性随机输入行驶试验方法>与国际上通行的人体振动评价标准ISO2631-1997的区别.通过道路试验测量了驾驶员坐垫、靠背和脚部的平移振动以及坐垫的旋转振动共lO个方向的振动.分析发现汽车中人体振动的峰值因子一般小于9;而按照GB4970和ISO2631的试验数据对比表明,GB4970在一定程度上低估了人体振动.分析各方向振动所占的比例发现,坐垫垂向振动、靠背前后振动和坐垫侧倾振动影响最大.最后提出了对汽车平顺性评价方法的建议.     

重型商用车驾驶室悬置结构对平顺性影响的试验研究

以某重型商用车驾驶室悬置系统为例,通过实车道路试验,研究了四弹簧,四气囊悬置减振系统的振动特性在A级路面和B级路面对车辆行驶平顺性的影响规律。试验结果表明,四气囊驾驶室悬置系统的平顺性整体优于四弹簧驾驶室悬置结构。     

An investigation into the effect of suspension configurations on the performance of tracked vehicles traversing bump terrains

This is a theoretical investigation into the effect of various suspension configurations on a tracked vehicle performance over bump terrains. The model developed is validated using published experimental data of the modal characteristics of the vehicle. The desired performance is based on ride comfort via the mixed objective function (MOF), which combines the crest factor of bounce acceleration, bounce displacement, angular acceleration, and pitch angle. The optimisation process involves evaluating the MOF for different numbers and locations of dampers and under different rigid bump road conditions and speeds. The system responses of the selected suspension configurations in the time and frequency domains are compared against the undamped suspension. The results show that the suspension configurations have a significant effect on the vehicle mobility over bump road profiles. For a five-road–wheel half model of a tracked vehicle, the maximum number of dampers to use for ride comfort over these road bumps is three with the dampers located at wheel positions 1, 2 and 5. This confirms the current practice for many tracked vehicles with 10 road wheels. However, it is further shown that the suspension fitted with two dampers at the extreme road wheels offer the best performance over various rigid bump terrains.     

基于柔性模型的多轴汽车平顺性的仿真研究

基于弹性梁弯曲振动理论和模态分析法建立了多轴汽车平顺性分析的柔性模型。按照汽车行驶平顺性评价方法，运用建立的柔性模型，分析了车速、路面等级、悬挂质量的分布、车架刚度以及悬架系统的刚度和阻尼对多轴汽车平顺性的影响。分析结果表明：悬挂质量的弯曲振动是影响多轴汽车行驶平顺性的一个不可忽略的重要因素；常用的刚体模型不能准确地描述多轴汽车的平顺性，不适合用于多轴汽车平顺性的分析。