乘用车前悬长度总布置研究

阐述了上海通用(SGM)横置前驱乘用车前悬布置7大原则:布置与高速碰撞溃缩距离;吸能块和小腿装置与低速碰撞和行人保护;热敏感零件间隙与发动机舱热管理;转向机位置与底盘操控动态性能;动力总成位置与传动系统振动噪声;前悬长度与整车造型比例;前悬长度与整车轻量化。     

基于提高后碰性能的车身结构优化

为提高乘用车后碰发生时乘客的安全性以及避免燃油泄露,对某款车后纵梁采用分段式设计、合理布置吸能筋及增加后纵梁加强板等优化车身结构设计的方法,使后排R点侵入量由优化前的125mm低为44mm,最大加速度值由24g降低为18g,加速度峰值时间较优化前延迟5ms,同时同一位置处最大截面力由80kN减小为58kN,后碰性能明显提升,通过CAE仿真分析及实车验证,该设计方法符合法规要求,为处理类似车身结构设计问题提供了参考。     

路面激励下的6700客车动力总成悬置系统性能分析

针对6700客车动力总成悬置系统在路面激励下的隔振性能进行了分析评估。建立了用于动力总成悬置系统性能分析的13自由度整车系统动力学模型,分析了系统的模态属性,重点讨论了考虑路面随机激励下的动力总成振动响应。对悬置系统隔振性能较差的问题进行了分析,找到了问题的主要原因是车架和悬置子系统存在沿Z向激励下的模态耦合。     

电磁馈能悬架作动器设计

为了实现电磁馈能悬架减振与能量回收的目的,将永磁直线电机作为悬架的作动器.以传统筒式减振器为试验对象,设计了一种圆筒型直线式作动器,对作动器各部分结构尺寸进行了设计,并对作动器进行了仿真分析.结果表明:设计的永磁直线作动器电磁力在均值为330N,磁场分布均匀,满足作动器设计要求.     

键合图理论在汽车纵向角振动主动控制中的应用

本文应用键合图理论建立了汽车5自由度振动系统的键图模型并推导出状态方程，以垂直振动、纵向角振动能量最小和控制能量最小为目标函数，利用状态反馈原理代化出前悬架减振器的最佳控制力，对汽车驶过三角形单凸起时的振动响应进行了计算机仿真分析。结果表明，具有主动控制悬架的汽车，其纵向角振动得到明显的衰减。     

Performance evaluation and parameter sensitivity of energy-harvesting shock absorbers on different vehicles

Traditional shock absorbers provide favourable ride comfort and road handling by dissipating the suspension vibration energy into heat waste. In order to harvest this dissipated energy and improve the vehicle fuel efficiency, many energy-harvesting shock absorbers (EHSAs) have been proposed in recent years. Among them, two types of EHSAs have attracted much attention. One is a traditional EHSA which converts the oscillatory vibration into bidirectional rotation using rack-pinion, ball-screw or other mechanisms. The other EHSA is equipped with a mechanical motion rectifier (MMR) that transforms the bidirectional vibration into unidirectional rotation. Hereinafter, they are referred to as NonMMR-EHSA and MMR-EHSA, respectively. This paper compares their performances with the corresponding traditional shock absorber by using closed-form analysis and numerical simulations on various types of vehicles, including passenger cars, buses and trucks. Results suggest that MMR-EHSA provides better ride performances than NonMMR-EHSA, and that MMR-EHSA is able to improve both the ride comfort and road handling simultaneously over the traditional shock absorber when installed on light-damped, heavy-duty vehicles. Additionally, the optimal parameters of MMR-EHSA are obtained for ride comfort. The optimal solutions (‘Pareto-optimal solutions’) are also obtained by considering the trade-off between ride comfort and road handling.     

斜拉桥索力监测技术研究与应用

通过对斜拉桥索力监测技术研究成果及工程经验的回顾和总结,研究了目前常用的索力量测方法(即振动频率量测法)的使用范围及带减振器拉索索力量测的缺陷,分析了带橡胶组合减振器拉索的构造特点及力学特性,建立了带橡胶组合减振器拉索的动力学模型,根据能量原理,推导出考虑减振器影响的索力计算公式,并在青岛丹山斜拉桥进行了应用,取得了预期的效果,为同类桥梁的施工控制与运营管理,特别是为带橡胶组合减振器拉索索力监测提供了理论依据与技术保障。     

麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧优化设计

以某轿车为例,建立了麦弗逊悬架多体动力学模型,将减振器侧向力仿真结果作为侧载弹簧设计目标,应用有限元方法进行结构优化设计,并进行了试验验证。研究结果表明,采用优化设计的侧载螺旋弹簧后可显著降低悬架侧载,为悬架系统及其元件的优化提供了一种参考方法。     

两厢轿车改款小型SUV的设计方案

小型SUV具有时尚性、较高的通过性及一定的越野性,文章针对两厢轿车如何改款成小型SUV进行设计方案研究。采用更改悬架的方法对车身进行抬高,通过更改弹性元件保证车身的抬高效果,根据离地间隙的要求确定底盘的抬高量,同时对产生的风险进行了分析。改款小型SUV后,转向回正力略降,侧倾中心高度适当提高,前减振器受力减小。该设计方案为两厢轿车改款小型SUV提供了思路。     

Self-powered active control applied to a truck cab suspension

A method of active vibration control using regenerated vibration energy, i.e. self-powered active control, applied to the cab suspension of a heavy duty truck. In the proposed system, an electric generator that is installed in the suspension of the chassis regenerates vibration energy and stores it in the condenser. An actuator in the cab suspension achieves active vibration control using the energy stored in the condenser. Numerical simulations and basic experiments demonstrate better isolation performance of the self-powered active vibration control system than that of a passive and a semi-active control.     

以安全为导向的地铁过饱和线路跳站停车策略优化模型

为缓解高峰时段地铁过饱和线路的客流极端拥挤情况，从安全角度出发，以降低线路客流聚集风险和乘客总等待时间为目的，研究了地铁跳站停车策略优化问题。考虑随时间变化的动态客流需求，通过构建列车跳停、追踪运行、乘客动态加载等约束，推算出跳站停车策略下各车站乘客的动态聚集人数，并设计了独特的客流聚集风险评估函数。在传统只考虑乘客等待时间的列车跳停策略优化模型的基础上，将客流聚集风险纳入到模型的目标函数中，构建了以安全为导向的地铁跳站停车策略优化模型。考虑到模型的非线性特性，设计了适用于问题的可变邻域搜索算法(VNS)，提出了3类邻域新解的产生方式，并设置违反约束的惩罚函数，以提高求解效率。以北京地铁八通线为例，对其早高峰和部分平峰时段(07:00—10:40)下行方向42趟开行列车的停站策略进行了优化实验。结果表明:所提出的模型可在5 min内求解出高质量的列车跳停方案，能有效缓解极端拥堵，提升客运服务质量。对比发现，相对于传统站站停策略，列车跳停策略下，车站最大等待人数由5 299人减少到2 495人，客流聚集风险降低了98.7%。在客运服务水平方面，乘客的平均等待时间由9.49 min降低到9.15 min，降低了3.6%。      

Seat Movement Relative to the Passenger Compartment—A Possible Method to Improve Passenger Protection During Frontal Impacts

The present study is meant to prove in a theoretical way that a controlled seat movement relative to the passenger compartment will result into an improvement of passenger deceleration during vehicle frontal impacts.

This effect could be of advantage in some respects: as possible alternative for the most favourable design of the energy absorbing zones of a vehicle, as an additional safety device for the occupants of heavy vehicles with relatively soft impact absorbing zones in case of crashes against rigid obstacles, and in small vehicles where only little space exists for passenger protection.

With regard to the complexity of this subject, the study at hand must be regarded as a first step towards the final solution of the problem.     

大跨径人行桥人致振动舒适性研究

国内对大跨径人行桥人致振动舒适性研究较少，以某大跨径人行斜拉桥为例，采用强迫振动法和全桥连续行人流荷载模型，结合德国人行桥设计指南EN03(2007)，阐述了大跨径人行桥人致振动舒适性的评价过程，并采取了在桥上安装调频质量阻尼器(TMD)系统的减振措施设计。结果表明，通过减振措施，该桥的人致振动舒适性评价从“差”提高到了“最佳”。     

车身结构振动与车内噪声耦合的研究

本文介绍了汽车车身结构振动和乘座室空腔内部噪声的模态分析方法，并利用声－固耦合理论对车身结构振动与车内噪声之间的耦合关系进行了研究，为降低由结构振动所引起的车内低频噪声提供了结构修改和声学修改的措施。     

汽车乘座室结构与声学耦合特性的研究

本文介绍了有限元法和模态分析技术在ＴＪ１１０汽车车身结构振动和乘座室空腔内部噪声测试分析上的应用，同时应用声－固耦合理论对车身结构与车内噪声耦合进行了研究，得出了相应的结论，为降低由结构振动所引起的车内低频噪声提供了结构修改和声学修改的依据。     

车内低频振动噪声的虚拟传递路径分析

传递路径分析法是诊断汽车振动噪声问题准确有效的方法。试验传递路径分析耗时耗力且需要实制样车,为在整车开发初期诊断汽车振动噪声问题,对整车虚拟传递路径分析法进行了研究。首先建立了包含底盘的整车声固耦合有限元模型,采用频率响应法预测车内声学振动响应,发现驾驶员右耳声压在38 Hz处以及驾驶员座椅导轨振动在59 Hz处存在较大峰值。在有限元模型基础上建立了整车虚拟传递路径分析模型,该模型合成的声学振动结果与频率响应法结果吻合较好,验证了模型的正确性。利用虚拟传递路径法对两处峰值作诊断分析,根据分析结果对贡献量大的路径进行优化。优化结果表明,38 Hz处驾驶员右耳声压降低2 dB,59 Hz处座椅振动改善效果明显。     

基于两种正面碰撞的轿车耐撞性能仿真与改进研究

以某轿车为研究对象,建立了整车有限元模型,基于GB 11551—2003《乘用车正面碰撞的乘员保护》和欧洲正面碰撞法规ECE R94.01进行碰撞数值仿真,针对原车在两种正面碰撞中耐撞性能的不足,提出对主要吸能件进行结构改进与材料替换的方案。仿真计算结果表明,在整车质量仅增加3.05kg的情况下,改进方案使整车在正面100%重叠刚性壁障碰撞中加速度峰值降低了6.1g,在偏置40%重叠可变形壁障碰撞中乘员舱侵入量有明显减小。     

车辆加速横向抖动前期开发控制

为分析某款城市越野车在加速过程中横向耸动的现象,文章通过测试分析,发现半轴轴向派生力的激励频率与动力总成的横向模态耦合,是引起车辆横向抖动的根本原因。文章以人体感知,制定了车辆抖动的目标;以动力总成、悬置、整车和减振器组建12自由度模型,以此解析加速行驶工况下动力总成刚体横向模态;以半轴轴向派生力与座椅之间的振动数学模型,建立了车辆加速工况横向抖动问题的研究方法。CAE分析及试验测试结果表明:通过控制半轴的轴向派生力或动力总成的横向模态可以控制车辆的横向抖动。     

Seat Movement Relative to the Passenger Compartment—A Possible Method to Improve Passenger Protection During Frontal Impacts

SUMMARY

The present study is meant to prove in a theoretical way that a controlled seat movement relative to the passenger compartment will result into an improvement of passenger deceleration during vehicle frontal impacts.

This effect could be of advantage in some respects: as possible alternative for the most favourable design of the energy absorbing zones of a vehicle, as an additional safety device for the occupants of heavy vehicles with relatively soft impact absorbing zones in case of crashes against rigid obstacles, and in small vehicles where only little space exists for passenger protection.

With regard to the complexity of this subject, the study at hand must be regarded as a first step towards the final solution of the problem.     

某轿车保险杠横梁结构抗撞性优化

针对某轿车在进行车速为56 km/h的正面40％偏置碰撞试验中,前保险杠横梁断裂、乘员舱侵入过大问题,主要从抗弯性能和材料等方面对前保险杠横梁提出改进方案,并利用有限元仿真方法对保险杠横梁改进方案进行仿真计算.试制改进方案样件进行了车速为56 km/h的正面40％偏置碰撞试验,试验结果表明,改进方案解决了原保险杠横梁断...