汽车路面激励的时域建模与仿真

在考虑左右轮迹相干性的基础上,采用滤波白噪声法建立了四轮汽车的路面激励时域模型。在不同路面和汽车参数的工况下进行了仿真,生成了汽车路面激励时域信号。仿真结果表明,该方法建立的路面激励时域模型的功率谱密度和左右轮迹相干函数与参考模型基本一致。与其它方法相比,该模型可行有效、通用性好、易于计算。     

车桥耦合振动的桥面非平稳随机激励模拟

为研究桥面非平稳随机激励对车桥耦合系统的影响,采用滤波白噪声法生成单轮桥面非平稳随机激励时域模型,结合车辆前后轮的时间滞后和左右轮的相干关系,生成车辆六轮相关的桥面非平稳随机激励样本并验证了样本的有效性。分析一座3×30 m连续T梁桥和一辆三轴重载汽车在非平稳桥面激励下的车桥耦合振动响应,现场实测桥面不平度,并采用传统蒙特卡罗法对车辆和桥梁的振动响应进行计算。研究结果表明:根据车辆六轮间的时间滞后关系和相干函数关系所建立的桥面非平稳随机激励模型满足目标相干函数和功率谱密度,且时间滞后关系明确,模型有效可靠;当车辆加速行驶时,因桥面不平顺引起的非平稳随机激励信号的幅值随速度的增大而增大,非平稳激励下的桥梁和车辆振动响应大于平稳激励所产生的振动响应;非平稳激励对桥梁振动响应的均值影响很小,但对车辆振动响应均值影响较大,车辆振动对桥面随机激励更敏感;非平稳激励对车辆和桥梁振动响应标准差的影响较大,且振动响应标准差随着车辆加速度的提高而增大;研究车桥耦合振动很有必要考虑车辆非匀速行驶而引起的桥面非平稳随机激励,建议车辆匀速通过桥梁,尽量避免在桥上加速行驶。     

应用相干函数识别多输入输出系统中输入贡献的方法

介绍了常相干函数、偏相干函数和多重相干函数在相关的多输入输出系统相干输出功率分析中的作用,以及相干输出功率的正确计算方法,并以 CA141型汽车为例进行了计算。     

轮边驱动电机对电动汽车振动影响的分析与优化

本文采用频域分析方法,通过振动响应量的频率响应特性和统计特性表示。以B级路面和轮边电机作为双激励源,基于1/4汽车2自由度系统建立轮边电机驱动电动汽车的振动模型,仿真分析轮边驱动电机对电动汽车振动性能的影响。结果表明,相比非簧载质量的变化,车速的变化对电动汽车的振动影响较大。基于此提出了一种由轮内主动减振的电机充当吸振器的新型轮毂电机结构并进行了优化。     

基于蒙特卡罗法的动力总成悬置系统稳健性设计

建立汽车动力总成悬置系统6自由度动力学模型,并以其6自由度解耦率最大为优化目标,各悬置的垂向刚度为设计变量,总成激励频率及其固有频率为约束,采用能量解耦法对悬置系统进行优化,获得全局优化解。将优化解视为具有正态分布特征的随机变量,应用蒙特卡罗法对悬置系统进行稳健性分析,以考察设计值的变异对目标函数的影响。分析结果表明,设计变量存在微小变化时,设计值能保证悬置系统的稳健性,提高了产品设计的成功率。     

基于扫描测量的部分场分解方法及试验研究

采用扫描测量方式得到的非相干声场需分解成完全相干的部分场后才能用于近场声全息重建。目前虚相干法和偏相干法是部分场分解的主要方法,但是虚相干法误差较大,而且在应用中易受到声源特性等因素的影响而变得不稳定;偏相干法虽然能稳定地分解出部分场复声压幅值信息,但不能得到部分场的相位信息。为得到完整而稳定的全息面部分场复声压,通过改进偏相干法,得到一种新的部分场分解法——条件信号法。该方法将条件参考信号作为对应声源的部分场信号,通过频率响应函数变换得到具有稳定完整的幅值信息和相位信息的部分场。通过数值仿真和试验研究对虚相干法、偏相干法和条件信号法的分解效果进行比较,结果验证了偏相干法和条件信号法在分解部分场幅值时的有效性和条件信号法在分解部分场相位时的优越性。     

整机振动试验的相干函数分析

根据偏相干理论的计算方法，采用了一种有序输入的实验模型，研究了汽车前后轮振动对前桥振动的影响，并用贡献率的形式进行了定量分析。同时，对偏相干理论的具体应用，提出了一些看法。     

四轮路面激励生成工具开发及应用

为了在平顺性研究中应用路面激励,基于滤波白噪声方法建立了四轮路面激励模型。采用Matlab开发了四轮路面激励生成工具,可以通过图形用户界面自动生成不同路面类型和车速组合下的四轮路面激励数据。将生成的路面激励数据输入到四轮汽车11自由度系统振动模型中,获得了B级路面上不同座椅位置人体质心加速度与车速的关系。研究结果表明,基于滤波白噪声方法建立的四轮路面激励模型和开发的四轮路面激励生成工具,既可以自动生成四轮路面激励数据,也可以有效用于汽车平顺性仿真。     

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。     

大跨度悬索拱桥几何非线性空间地震响应分析

将大跨度悬索拱桥简化为空间有限元计算模型,采用人造地震波在3个正交分量同时作用,分析了悬索拱桥几何非线性响应规律,并对行波效应和相干损失的影响行了比较分析,结果表明在考虑相干损失和行波效应的地震激励下,结构的响应量比仅考虑行波激励的结果较大.     

大跨度悬索拱桥几何非线性空间地震响应分析

将大跨度悬索拱桥简化为空间有限元计算模型，采用人造地震波在3个正交分量同时作用，分析了悬索拱桥几何非线性响应规律，并对行波效应和相干损失的影响行了比较分析，结果表明在考虑相干损失和行波效应的地震激励下，结构的响应量比仅考虑行波激励的结果较大。     

基于Simulink的轮边驱动电动车振动分析与仿真

为解决轮边驱动电动车安全性和平顺性低的问题,文章以基于吸振原理的轮边驱动电动车垂向3自由度系统为例,运用机械振动学原理建立动力学微分方程,采用状态空间法将此系统的微分方程转化为便于Matlab/Simulink软件仿真的模型。通过分析和仿真可以直接获得轮边驱动电动车沿垂直地面方向的运动曲线图,在正弦激励作用下,动力吸振器、车轮及车身均作周期性运动。将机械振动学和Simulink软件相结合能够准确方便地对轮边驱动电动车的振动进行分析与仿真,为处理类似的汽车振动系统仿真提供了参考。     

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.     

汽车空气悬架非线性混沌分析

针对汽车空气悬架复杂的非线性行为,研究空气悬架迟滞非线性动力学系统的全局性态。采用基于实测数据建立的非线性空气弹簧以及非线性轮胎模型,分析汽车悬架中的非线性弹簧力和阻尼力,建立汽车二自由度垂向非线性系统动力学模型,对非线性悬架系统的混沌运动进行研究。在单频正弦路面激励情况下,仿真计算得到系统的响应,分析单频正弦激励下系统的分岔图、庞加莱映射、李雅普诺夫指数图。结果表明,汽车非线性空气悬架系统中存在混沌现象,在发生分岔现象时表现为叉形分岔,而且典型的倍周期分岔是系统从有序通往混沌的道路之一。     

汽车操纵稳定性的近似计算方法—综合侧偏刚度法

本文通过综合侧偏刚度的概念,把多自由度的问题用两自由度方法进行计算,进而把国内、外双轴汽车操纵稳定性的计算研究成果推广到多轴汽车上。文中采用综合侧偏刚度法建立了多轴汽车的数学模型,推导了多轴汽车瞬、稳态响应的计算公式。     

电传动矿用自卸车轮边电机驱动系统动态特性研究

矿区环境复杂,电传动矿用汽车的轮边电机传动系统对整车动力性、制动性及平顺性有极大影响,为了综合路面激励和电机自身激励综合分析驱动系统动态特性,采用数值仿真软件建立轮边电机传动系统模型,分析其在启动加速、平稳运行及制动时的动态特性,为了验证模型的准确性进行了实车实验。结果表明该轮边电机传动系统的输出转矩发生考虑波动转矩后会较大影响整车加速和制动性能,常见车速的加速和减速性能会减弱5%,稳定行驶阶段差别不大。刚柔耦合模型能更准确地描述驱动系统及整车动力特性,对整车的设计有指导意义。     

干摩擦力矩对某独立悬架汽车前轮摆振影响研究

为了探究前轮摆振的影响因素,将运动副间隙处的干摩擦等效到前轮主销处．应用拉格朗日方程建立了3自由度摆振系统模型,并用Matlab对其进行了仿真计算。结果表明,汽车在较大的初始激励下才会激发摆振;较大的干摩擦力矩有利于抑制摆振。     

基于Matlab／simulink的汽车整车模型非线性仿真

随着汽车动态仿真的发展。产生了不同复杂程度的动力学仿真模型。通过将汽车车身看作是一个刚体,忽略悬置的发动机和驾驶员以及座椅。建立了一个非线性七自由度的立体模型,在正弦路面激励下运用Matlab／simulink软件对汽车整车系统进行仿真计算。仿真结果表明,该模型可能存在混沌现象。     

基于MATLAB/Simulink的车辆转向稳定性的仿真研究

汽车的操纵稳定性是衡量汽车安全性最基本的指标之一,影响汽车行驶稳定性的基本因素主要有横摆角速度与质心侧偏角,将汽车简化为二自由度模型,建立关于横摆角速度与质心侧偏角的转向微分方程.基于MATLAB/Simulink软件建立仿真模型,对前轮转向与四轮转向典型的二自由度汽车模型进行仿真分析.对比两轮转向和四轮转向的稳定性....     

由路面引起的汽车振动能量耗散特性频域分析

针对行驶过程中由路面引起的汽车振动能量耗散问题，提出了基于汽车振动二自由度单轮模型的能量耗散特性频域分析方法。采用汽车振动二自由度单轮模型推导了模型的频率响应，确定了能量耗散振动响应量及其频率响应。将路面激励功率谱密度与振动响应量的功率谱密度和均方根值相结合，建立了能量耗散振动响应量统计特性和振动能量耗散平均功率的表示。采用Matlab开发了汽车振动二自由度单轮模型的能量耗散特性频域分析仿真程序，通过3种分析方案研究了由路面引起的汽车振动能量耗散特性。结果表明，汽车振动能量耗散平均功率与速度和路面等级相关，受到路面等级的影响较大；在以B级路面为主的国内城市行驶工况下，由路面引起的汽车振动能量耗散平均功率比较低。