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。     

基于CDTire的车辆动态载荷提取方法

为了在车辆设计阶段快速有效地排查疲劳耐久问题,建立了基于CDTire的整车动态载荷虚拟路面提取方法,并研究了路面与轮胎对车辆载荷提取与疲劳分析的影响。结合整车动力学模型,应用5款轮胎的CDTire模型,分别在不同频率特性的路面上提取了车辆轮心动态载荷,通过对比载荷时域曲线和伪损伤,分析了不同轮胎对车辆动态载荷的影响。由分析结果可知,乘用车的簧上质量较小,轮胎因素对底盘动态载荷影响较小。     

车路环境耦合作用下侧向动力学模型可靠性估计

车辆侧向动力学旨在研究车辆主动安全的预测和控制。根据道路环境激励载荷对车辆侧向动力学的影响,建立车路环境耦合动力学模型,综合考虑车辆动态参数、道路和外部环境参数建立车辆危险状态极限方程。在此基础上,根据激励载荷作用下的参数摄动分布函数,求解车辆动态系统的可靠性,进而采用蒙特卡洛方法对模型求解进行验证。结果显示该模型具有良好的准确度。最后,实例分析了在道路环境激励载荷作用下车辆侧向动力学响应特性。     

汽车列车方案设计及连接耦合器强度计算的研究

公路汽车列车整体方案设计相对传统的半挂汽车列车需要考虑的地方非常多,如车辆编组的便利性、单元车辆的互换性、转弯通道圆的通过性以及车辆的循迹性等,但其中最为关键的是安全性。车辆间连接耦合器必须保证万无一失的可靠连接,因此针对车辆间的连接耦合器强度计算就显得格外重要。在汽车列车组合中牵引耦合器主要有牵引鞍座和牵引钩两种,在一个汽车列车组合中同一类型的连接耦合器可能多次出现,考虑到车辆编组的可互换性,以及选用的牵引鞍座和牵引钩的强度要求,在牵引耦合器的强度上,要求两个主要参数（水平方向动态载荷和竖直方向动态载荷）中必须选择同类型牵引耦合器中强度要求最大的。基于此,对连接耦合器的强度进行计算分析,研究结论可对同行提供一定的参考。     

重型卡车驾驶室悬置动态载荷的识别分析

在车辆NVH性能的仿真分析中,准确获取实际车辆运行中的车身悬置上端动态载荷力是十分关键的,该动态载荷力的精确性将直接影响NVH计算分析结果。在文章中介绍了利用动刚度法和逆矩阵法得到怠速工况下传递到车身的力,并将两种计算得到的载荷进行相互校核,确保结果的准确性。     

基于实测路谱的比利时路面载荷预测与试验对比研究

基于某C级轿车实测数据在ADAMS/car中建立了整车多体动力学模型和虚拟2D比利时试验场路面模型,并以该路面耐久性行驶工况为输入条件,结合多体仿真、载荷虚拟迭代和道路载荷数据采集等技术获取了路面车辆的工作载荷。试验结果表明,比利时路面载荷预测仿真结果与测试结果在时域、幅值频次趋势基本一致,该方法可有效预测比利时路面车辆的动态载荷,同时可为整车及零部件的疲劳寿命分析和结构优化提供载荷输入条件。     

基于动态轴荷的电控制动系统制动力分配控制算法

针对半挂汽车列车制动时轴荷转移大、制动距离受载荷影响大的问题,提出了非紧急制动工况基于动态轴荷的制动力分配算法。根据轴荷变化动态调整制动力分配,使各轴利用附着系数与车辆制动强度一致,同时根据车辆实际制动强度与理想制动强度差值调整制动力,使车辆在相同制动过程中制动距离不受载荷影响。对比通过软件进行常规制动与采用该算法的电控系统车辆在不同载荷下的制动仿真结果表明,该算法可动态分配制动力并进行减速度控制。     

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。     

基于主动自适应悬架系统的道路友好性研究

为了减少车辆轮胎动载荷对道路路面的影响,提高车辆的道路友好性,设计了以主动悬架为控制对象的自适应模糊PID控制系统。该系统将模糊控制与常规PID控制有机融合,利用模糊隶属函数实时对PID控制参数进行调节。建立5自由度主动悬架友好路面仿真模型,以C级路面谱为路面输入信号,道路友好性评价指标采用动载荷系数、动态载荷应力因子及95百分位4次幂和力,对主动自适应悬架系统进行研究。研究结果表明:采用自适应模糊PID控制的主动悬架系统的道路友好性明显优于被动悬架和单一模糊控制的主动悬架;采用模糊PID控制的主动悬架系统可显著降低车辆对路面的动态载荷,提高道路的使用寿命,最终达到提高公路设计的质量和安全性的目的。     

基于3D数字路面的整车动态载荷影响因素分析

针对传统路谱采集方法试验周期长,无法采集误用工况并预测整车参数变化对底盘、车身动态载荷的影响等问题,采用数字试车场动力学分析方法,分析3D数字试车场环境下车辆动态载荷响应,并研究底盘调试参数变化对底盘、车身耐久载荷的影响,通过与实车试验结果的对比验证了该方法的有效性,并利用该方法对底盘主要调试件参数的灵敏度进行分析,量化各参数对整车不同工况动态载荷的影响规律,从而快速预估调试参数变化对底盘、车身耐久性能的影响。     

NVH分析中的重卡悬置动态载荷力识别分析

在关系到车辆NVH性能的仿真分析中,获取减振元件车体侧接附点在实际车辆运行中的载荷力是十分关键的,作为模型输入的该动态载荷力的精确性将直接影响计算分析结果。在本文中介绍了利用动刚度法和逆矩阵法得到怠速工况下传递到车身的力,并将两种计算得到的载荷进行相互校核,确保结果的准确性。     

轮毂电机驱动车辆驱动力控制研究

轮毂电机驱动车辆各轮转矩精确可控且响应迅速的特点适用于越野工况，但越野路面起伏不一且附着条件多变，因此，开发基于越野工况辨识的车辆驱动力控制策略，对提升轮毂电机驱动车辆的纵向行驶稳定性具有重要意义。基于动力学模型分析路面附着与路面几何特征，确定可用于越野工况辨识的车辆特征参数集；针对车轮悬空垂向载荷估计失真现象，且由于地面垂向力的实际变化导致车辆垂向载荷分配比例的改变，修正了垂向载荷的计算；利用各特征参数的差异与越野工况的映射关系判定工况属性，采用模糊识别法界定4种地形工况；驱动力控制上层考虑工况与驾驶员影响因素，通过越野工况辨识结果决策驱动利用系数，作为前馈期望转矩调节权重；中层通过四轮垂向载荷得到转矩分配系数，设计驱动力分配算法；下层针对车辆在越野工况下出现车轮滑转与悬空状态，对车轮进行动态转矩补偿。仿真测试与实车验证表明，越野工况辨识结果与预期相符，驱动力控制策略综合优化了车辆稳定性和动力性。     

基于虚拟试车场的载荷预测研究

文章基于Hyper Works/MotionView建立了某车型的动力学模型、虚拟试车场路面模型以及驾驶员模型,构建了"道路-车辆-人"的闭环系统。针对10种典型路面进行了相关的虚拟载荷预测,重点对轮心和悬架零部件载荷,从时域、频域两个维度与实车道路采谱载荷数据进行对比分析。结果表明,所建立的车辆动力学模型精度可靠,输出的虚拟载荷可应用到后续零部件台架载荷的开发试验中。基于虚拟试车场的载荷预测技术,可快速且较为准确地预测车身、底盘零部件、发动机衬套等在不同耐久工况下的动态载荷情况,增强零部件设计的稳健性,减少物理样车和台架的试验次数,降低开发成本。     

汽车前排座椅和车身连接的界面设计探讨

前排座椅作为整车非常重要的安全部件之一,在车辆受到前撞时,通过结构件、被动安全装置,能有效传递载荷,达到保护乘员的目的。在载荷传递路径上,座椅骨架、发泡等零部件都包括其中,最终都会通过座椅和车身的连接界面传导到车身。座椅和车身连接界面的刚度会直接影响整车动态碰撞时座椅的吸能性能,此性能主要体现在降低约束系统给乘员带来的惯性力。     

基于行驶平顺性和道路友好性的载货汽车悬架参数优化

1引言悬架参数的匹配设计不仅影响汽车的行驶平顺性和操纵稳定性,也直接影响汽车行驶过程中的轮胎动载荷。随着大中型重载卡车保有量的快速增加,汽车行驶时对道路的损伤问题日益突出。研究表明,车辆对道路的损伤主要与轴荷（包括静态和动态轴荷）和轮胎的接地面积有关,其中,轮胎动载荷与悬架设计有直接关系。因此,如何在改善行驶平顺性的同时,尽量控制车辆对道路的损伤,提高车辆行驶的道路友好性,已成为汽车技术研究者关注的问题。     

工程车辆翻新轮胎承载变形特性

为了进一步明确工程车辆翻新轮胎的力学性能,提高其使用寿命,通过构建工程车辆翻新轮胎计算机几何模型、有限元分析模型、承载变形特性试验系统,对工程车辆翻新轮胎承载变形特性进行有限元分析及试验研究,并与同型号新轮胎进行对比分析,获得静态接地工况下工程车辆翻新轮胎的载荷-变形、载荷-刚度、载荷-压缩率等特性规律,构建26.5R25工程车辆翻新轮胎径向承载变形数学模型。研究结果表明：工程车辆翻新轮胎的径向变形、侧向变形变化规律与新轮胎接近,径向与侧向变形均比同型号新轮胎稍小;当胎压一定时,随着载荷的增加,工程车辆翻新轮胎径向变形呈线性增大,当胎压较低时侧向变形呈线性增大,当胎压较高时侧向变形呈非线性增大;工程车辆翻新轮胎的径向刚度及压缩率受径向载荷和胎压的影响较大,载荷一定时,径向刚度随胎压的增大而增大;胎压一定时,工程车辆翻新轮胎的压缩率随径向载荷的增大而增大,且稍小于同品牌、同型号新轮胎的压缩率;旧胎体的不同老化程度对工程车辆轮胎翻新后的承载-变形特性会产生较大的影响;在低载工况下,工程车辆翻新轮胎和新轮胎径向刚度差异不大,在接近标准载荷及高载工况下,工程车辆翻新轮胎径向刚度较新轮胎大,且随着载荷的增大,工程车辆翻新轮胎和新轮胎径向变形差异不断加大。     

基于载荷和坡道识别的纯电动客车自适应换挡策略研究

针对车辆载荷和道路坡度难以实时准确测量的问题,运用无迹卡尔曼滤波算法设计了整车质量和道路坡度联合估计算法,快速有效地估计整车质量和道路坡度,并根据实时辨识结果,采用线性插值的方式构建自适应换挡策略实现了电动汽车换挡规律的动态修正,实车试验结果表明,该算法能够有效地避免因车辆载荷或道路坡度变化带来的车辆意外换挡和换挡循环问题。     

重型货车联轴间距对沥青路面的影响

车辆联轴间距的不同会对路面造成影响,采用ANSYS软件建立半刚性基层沥青路面的三维有限元分析模型,采用Adams软件建立某品牌重型货车的车辆动力学模型,分析非均布动载荷下双联轴货车联轴间距不同时路面的动态响应特性.结果表明,该车型在联轴间距为1440mm时,路表动态弯沉、沥青面层层底应力、基层层底应力以及沥青面层层底正...     

多轴轮式车辆车体结构应力分析

建立了包含柔性车体结构的多轴轮式车辆刚柔耦合动力学模型。通过对该模型进行仿真求解了车辆在两种典型道路上,动态载荷作用下车体结构的应力。仿真得到的应力集中区域与实车断裂部位很好地吻合,表明所建模型的可靠性。     

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。