基于声固耦合非线性系统的汽车车内噪声计算研究

采用具有线性和非线性连接子结构的自由界面模态综合法，建立整车系统声固耦合非线性动力学模型。用该模型对发动机激励产生的车内噪声进行数值仿真，并通过试验对仿真结果进行验证。     

用ERA法建立计及传动系扭振的整车振动模型

运用动态子结构综合原理建立了整车振动方程，用特征系统实现（ＥＲＡ）算法辨识子结构与动力学参数，从而建立了计及车体弹性，发动机支承刚度和传动系扭振的整车振动分析模型。利用该模型可更全面，真实地分析，预测和控制整车的异常振动。分析表明，计及传动系扭振与否，对整车频率及振动特性有明显影响。     

工程车辆非线性橡胶悬架动力学建模与优化

以AD250铰接式自卸车的非线性变刚度橡胶悬架为研究对象,应用模态综合法和多柔体系统动力学理论,并通过整车试验建立了整车刚柔耦合动力学模型。以行驶平顺性和操纵稳定性为优化目标,采用序列二次规划法,对不同载荷、不同等级路面和不同车速下的悬架特性参数进行优化,得到了不同工况下的最优悬架特性参数。通过最小二乘法拟合得到了橡胶悬架刚度参数的理想非线性特性曲线。仿真结果表明,优化后的橡胶悬架系统能使车辆保持良好的行驶平顺性。     

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。     

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。     

平衡轴总成配合间隙对整车动力学的影响

为分析多轴重型汽车平衡轴总成的配合间隙对整车动力学的影响,以三轴重型汽车为例,建立了含有配合间隙的平衡轴总成非线性运动学模型和整车的非线性动力学模型。以正常行驶过程中路面对3个车轮的真实激励为输入,重点研究了车身的俯仰和车身与驾驶员竖直位移的动态特性。通过Matlab仿真,得到了在D级路面激励下的动态特性曲线,并与理想模型进行比较,结果表明平衡轴总成的配合间隙会使车身振动加剧。     

板簧Bouc-Wen迟滞模型的仿真与试验研究

为研究矿用车等特种车辆非独立悬架系统的弹性元件板簧的迟滞特性对整车性能的影响,根据Bouc-Wen摩擦学理论建立了板簧动力学模型,通过不同频率和幅值条件下动态加载仿真和试验获取其动态力-位移曲线,并根据试验结果运用最小二乘法辨识出Bouc-Wen模型参数。仿真和试验结果吻合良好,表明该模型能准确预测板簧动态迟滞特性。接着进一步建立考虑板簧迟滞特性的整车模型,施加四轮相关的A和E级路面谱激励,以质心加速度均方根值、悬架动行程和轮胎动态力作为评价指标,分析迟滞特性对整车性能的影响。结果表明,在较差路面行驶时板簧迟滞特性有利于提高车辆的平顺性和安全性。     

车内中频噪声FE-SEA混合建模及分析方法

建立了轿车的有限元-统计能量分析混合模型,并采用理论方法计算出模态密度、内损耗因子和耦合损耗因子.采用试验方法测得发动机悬置处激励,采用虚拟样机方法仿真得到悬架对车身激励.对整车模型加载激励,并进行了有限元结构模态分析和FE-SEA联合仿真分析,获得了前50阶模态对应的频率.对计算结果进行了板件噪声贡献分析及传递路径分析,得出了路面激励到驾驶室噪声传递路径结构.     

悬架控制臂液压衬套与整车平顺性关联分析

为准确分析比较某实车前双横臂悬架安装的液压衬套与传统橡胶衬套对车辆性能的影响,通过试验得到该控制臂液压衬套的静态和动态力学特性,在ADAMS中建立了其力学模型,并在此基础上搭建了整车仿真模型.用谐波叠加法构建了不同等级的随机路面谱.摆臂采用液压衬套和橡胶衬套时,在随机路面和凸块路面上分别对整车模型进行平顺性仿真,通过功率谱估计得到了脚部地板和座椅导轨处垂向和纵向加速度的频谱特性和均方根值,同时分别对整车模型进行了操纵稳定性仿真.最后,对比分析了液压衬套刚度改变对车辆平顺性的影响.结果表明:该车使用液压衬套或传统橡胶衬套对操稳性的影响很小;在A、B级路面上,使用液压衬套时,车辆的平顺性会更好,而对于凸块路面,使用液压衬套时平顺性会差;液压衬套刚度增加后,对于A、B级路面和凸块路面,垂向加速度均方根值有所增大,对于D级路面则变化很小,凸块路面垂向和纵向加速度曲线响应略为变慢,曲线的振荡时间也变长.     

基于非线性空气弹簧模型的整车仿真与主客观评价

应用非线性空气弹簧模型,研究了空气悬架整车的动力学仿真和主观评价。结合空气弹簧频率、振幅相关性模型与Simulink仿真,给出了空气悬架整车7自由度模型,对比了不同路面情形下悬架动行程和簧上加速度的均方根值和功率谱密度。从时域和频率2个角度分析了不同速度、路面及减振器阻尼情形下空气悬架整车的动态特性。对装有不同空气弹簧的整车进行主、客观试验测试。结果表明：悬架动行程预测误差小于7%,簧上位置加速度共振峰值预测误差小于6%,共振频率预测误差小于6%;从而验证了所提模型的普适性和精确性;反映了带空气悬架整车的动态特性,解释了平顺性主客观试验的机理。     

发动机液压悬置低频模型参数识别方法的研究

根据悬置低频振动模型,提出了基于DE算法的发动机液压悬置模型识别方法,由简单的低频正弦激振试验直接估计模型的关键参数值,完成模型的参数识别。基于上述理论和试验相结合的模型识别方法可以代替组件试验,识别结果可直接用于复杂结构悬置元件的动特性预测和整车NVH性能研究。     

基于虚拟迭代技术的中型货车驾驶室载荷谱的求取

某货车驾驶室疲劳载荷激励输入位置位于驾驶室与悬置连接处,在进行整车强化道路耐久试验时无法安装设备直接采集。为获取较为准确的驾驶室疲劳寿命分析载荷谱,对强化耐久路面下整车加速度响应信号进行虚拟迭代。虚拟迭代时需调用整车多体动力学模型,为提高整车模型精度,基于Craig-Bampton综合模态理论生成柔性体车架,建立刚柔耦合的整车多体动力学模型。将Femfat-lab与ADAMS/Car进行联合仿真计算,以白噪声为初始输入,求解刚柔耦合整车多体动力学模型的非线性传递函数,基于循环迭代原理,进行各种典型强化路况下驾驶室悬置附近加速度响应信号的虚拟迭代。利用时域信号对比法及损伤阈值法作为迭代收敛判据,获得满足精度需求的位移驱动信号。将位移驱动信号导入到ADAMS/Car中,对整车多体动力学模型进行驱动仿真,提取驾驶室疲劳分析所需激励载荷谱,将虚拟迭代求得的载荷谱用于疲劳寿命分析所得结果与驾驶室疲劳强化台架试验结果进行对比。研究结果表明：出现疲劳破坏的部位相同度达75%,疲劳寿命误差在20%左右,表明虚拟迭代过程中基于柔性体车架建立的刚柔耦合多体动力学模型的仿真计算,可获得较高精度的迭代结果;以位移谱驱动整车多体动力学模型进行仿真能够有效避免六分力直接驱动时模型翻转等不稳定现象,并且整车模型仿真加速度响应结果与实测相应位置加速度响应吻合度较高;相比于传统的疲劳分析载荷获取方法,虚拟迭代技术可以在较低试验成本的情况下获取较高精度的载荷谱,并能够提取由于连接位置导致的无法直接进行载荷测量部位的疲劳分析载荷。     

考虑弹性支撑边界条件的电动汽车-路面系统机电耦合振动特性分析

轮毂电机驱动电动汽车的簧下质量大导致轮胎动载荷增加,并且电机电磁力和转矩波动对车轮造成电机激励,进一步加剧车轮振动引起垂向振动负效应的问题。鉴于此,考虑电机的电磁激励,建立了电动汽车-路面系统的机电耦合动力学模型,推导了弹性支撑边界条件下路面结构的模态频率和振型表达式,以及路面振动引起的二次激励。计算了简支与弹性支撑边界条件下的路面模态频率,根据频率分布进行了截断阶数选取,并分析了边界条件、电机激励和车速对路面响应的影响。在此基础上,研究了不同行驶速度、路基反应模量及路面不平顺幅值下,激励形式对汽车车身加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷的影响。结果表明：路面不平顺幅值越小,弹性支撑对路面响应的影响越大,弹性支撑边界条件下的路面响应较小,电机激励会引起路面响应的增加;弹性支撑边界条件下,路面不平顺幅值和路基反应模量越小,考虑路面不平顺、路面二次激励和电机激励的三重综合激励对电动汽车响应的影响越大,激励形式对轮胎动载荷的影响最大,对车身加速度的影响次之,对悬架动挠度的影响最小;电机激励导致轮胎动载荷增加,对路面破坏和寿命产生的负效应不容忽视。所建电动汽车-路面系统机电耦合模型及研究思路可为电动汽车垂向动力学分析提供参考与理论支持。     

虚拟激励法人-车-路三质量车辆模型平顺性分析

为评价汽车平顺性,建立简化的人体-座椅、车身及车轮三质量1／4车辆模型,给出了该模型振动系统的频响特性公式,采用虚拟激励法,构造虚拟路面激励,运用matlab编程求取所建模型系统振动响应量的功率谱密度,并进行了行驶平顺性分析。结果表明,汽车行驶速度与道路路面条件是影响汽车行驶平顺性主要外在因素,为获得良好的汽车行驶平顺性,应加以改善;虚拟激励法用于求解车辆振动响应,快速高效,能很好地反映汽车行驶的平顺性,提高汽车平顺性设计水平与效率。     

外部激励对发动机外平衡影响的道路试验研究

为探求车辆行驶时外部激励对发动机外平衡的影响,结合车辆行驶时发动机工作特点,以发动机横、纵中心截面相对振动位移作为评价指标,以路况、挡位和车速作为考察参数,在2种差异较大的路况上进行了2挡和3挡多车速道路试验.并根据DoE方差分析法对试验结果进行定量分析.分析结果表明,发动机外平衡受车速和路况影响较大,受挡位影响较小;各参数的交互作用对纵向外平衡影响显著,对横向外平衡影响不显著.     

基于模型匹配控制的PHEV动态协调控制方法

在分析发动机与电动机的动态响应特性基础上,设计基于模型匹配控制的整车动力系统动态协调控制方法,并在所建立的并联式混合动力汽车(PHEV)的前向仿真模型上对该方法进行研究,证明该方法能有效控制2个动力源的动力耦合过程,具有较高的转矩控制精度和很好的动态响应特性,并利用所建立的硬件在环仿真试验台对该方法进行试验验证。     

汽车平顺性时域仿真分析

采用虚拟试验场技术进行了汽车行驶平顺性的时域仿真。建立了面向汽车平顺性分析的整车刚弹耦合有限元模型,同时建立了脉冲输入路面模型和随机输入路面模型。采用1/3倍频带分布加速度均方根值方法及总加权方法对试验车辆的平顺性进行了评价。试验结果表明,运用虚拟试验场技术能够真实地反映汽车的行驶平顺性,仿真分析结果可靠。     

基于RBF神经网络识别路面谱的新方法

路面不平度是车辆行驶中振动的重要激励。为了识别路面不平度的功率谱密度函数(路面谱),提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络识别路面谱的新方法。该方法以7自由度汽车振动模型为基础,以MATLAB软件仿真得到的汽车车身质心垂直加速度谱为神经网络理想输入样本,以GB7031-86建议的路面谱为神经网络理想输出样本,应用RBF神经网络建立汽车车身质心垂直加速度谱和路面谱之间的非线性映射模型。另取一组仿真得到的车身质心垂直加速度谱代入已训练好的网络进行路面谱识别。结果表明:该方法具有较强的抗噪声能力和较理想的识别精度,识别的路面谱与拟合的路面谱吻合一致。     

基于ADAMS的随机路面不平度建模及参数选择

车辆的垂直运动和俯仰运动会影响乘客的舒适性和安全性,垂向振动的激励除了发动机的激励,还取决于路面轮廓的不平度.应用谐波叠加法对路面不平度的特征能较好的拟合,并对生成的路面与国际标准的分级路面进行对比,分析谐波的数目对路面不平度均方根值有很大影响,证明生成时域信号的功率谱密度与标准规定的路面等级一致,可以作为研究车辆垂向...