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。     

汽车驱动桥壳结构破坏机理分析研究

本文采用有限元分析法对汽车的驱动桥壳进行了静力学、动力学和强迫振动分析。分析结果表明该桥壳具有良好的静力学特性，但其前九阶模态频率在路面谱范围之内，动态特性较差。此外，对由钢板弹簧和后桥壳组成的系统在路面激励下的强迫振动分析表明，在12HZ和44HZ的激励下，系统产生较大的动态响应，且最大动应力出现在桥壳的中部，与实际的破坏区域相一致。     

汽车驱动桥壳结构破坏机理分析研究

本文利用有限元分析方法对某微型汽车的驱动桥壳进行了静力学、动力学和强迫振动分析。分析结果表明该桥壳具有良好的静力学特性，但其前九阶模态频率的在路面谱范围之内，动态特性较差；此外，对由钢板弹簧和后桥壳组成的系统在路面激励下的强迫振动分析表明，在12Hz和44Hz的激励下，系统产生较大的动态响应，且最大动应力出现在桥壳的中部，与实际的破坏区域相一致。     

基于齿轮非线性动力学的变速器异响分析

从非线性动力学的角度对某变速器齿轮异响故障进行分析,针对异响的表现特征对单对齿轮副间隙非线性振动问题进行研究,从影响齿轮非线性动力响应特征的激励频率、载荷比、阻尼比等参数出发分析系统稳定的条件,并根据分析所得的结论对变速器异响问题的改进提出建议。     

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。     

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。     

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。     

非公路宽体自卸车行走系统刚度与阻尼匹配研究

由于某宽体自卸车具有工作路况复杂多变、承载量大和运行速度较低等特征,车辆的舒适性和通过性的评价和改善均需研究行走系统刚度-阻尼特征。因此建立一套与该行走系统相匹配的刚度-阻尼系统的理论方法至关重要。本文通过建立该系统的物理模型、数学模型,并利用拉格朗日公式对该理论方法进行了分析。得到了当外界激励和车辆承载等参数等变化时,行走系统的刚度和阻尼系统对外界的响应特性。     

考虑制造误差和油膜作用力的齿轮敲击动力学分析

为准确评估变速器空套齿轮受角加速度激励的敲击表现,采用集中参数法建立了模拟变速器敲击台架试验的10自由度扭转动力学模型;在包含时变啮合刚度、间隙非线性和拖曳力矩的基础上,进一步考虑齿轮制造误差和润滑油膜作用力。敲击台架试验结果表明包含楔入和挤压效应的润滑油膜作用力模型能正确反映变速器的敲击响应;数值分析结果表明润滑油膜可以减少制造误差位移激励和时变啮合刚度参数激励产生的齿面敲击,敲击强度随制造误差幅值的增加呈凹函数变化,当制造误差的幅值增加到某一数值时,齿轮副在无角加速度激励时亦产生敲击现象。润滑油温度对敲击的影响与角加速度激励有关：无角加速度激励时,低温时较低幅值的齿轮低频圆周误差通过改变油膜作用力方向产生敲击;油膜作用力产生的敲击响应频率比齿面接触的敲击响应频率更低;当存在角加速度激励时,敲击强度随温度的升高呈凸函数增加。     

大跨斜拉桥悬臂施工期抗风措施性能实测研究

以在建的某座大桥为背景,对其"下拉索+TMD"的施工期抗风措施性能进行实测。在对抗风措施方案进行动力特性分析的基础上,通过东华动态信号测试分析系统和加速度传感器来获取实测数据,分别采用桥面吊车横桥向紧急制动和人工激励TMD两种方式来激励桥梁,使其产生横桥向振动,实测桥梁结构的横向振动频率和阻尼比;采用环境激励来测试主梁竖向振动响应,识别其竖向振动频率。通过对比实桥加抗风措施前后阻尼比及频率的变化来对大桥施工时抗风措施的减振效果进行评估。结果表明:"下拉索+TMD"的施工抗风措施对高墩大跨度斜拉桥悬臂施工期的风振控制效果明显,可有效降低桥梁结构风致振动响应。     

公路斜拉桥在汽车车列荷载作用下的振动响应研究

由于桥梁上的车辆荷载是一个带有质量的振动系统,从而使得桥梁在该荷载作用下的动力响应问题比一般结构动力系统的响应问题更复杂.通过建立车桥耦合单元,形成汽车桥梁整体系统的动力学方程.并以一座大跨斜拉桥为例,研究了在随机不平顺桥面激励下汽车车列荷载的偏载及行驶速度对斜拉桥结构的动力响应.     

钢板弹簧迟滞特性分析

钢板弹簧的非线性迟滞特性对重型商用车的行驶平顺性、制动性及车辆对路面响应有着重要影响。利用APDL语言,在ANSYS中考虑了钢板弹簧的接触非线性、大变形、板间摩擦及装配预紧力,建立了某重型商用车钢板弹簧的1/4有限元力学模型。对其进行了静力学及瞬态动力学分析,得出了其加载与卸载的载荷-位移曲线,讨论了在正弦激励下板间摩擦因数、激励振幅及频率对钢板弹簧迟滞特性的影响,经分析得出:钢板弹簧的阻尼力随着摩擦因数的增大而增大,随着激励频率的增大而减小,随着幅值的增大而增大。该方法为今后钢板弹簧的设计制造及仿真分析提供相关参考。     

CAE在汽车制动器罩壳设计中的应用

汽车制动器罩壳设计状态的模态往往要求第一阶高于60HZ,否则容易与系统及外界激励发生共振现象。现以某车型前制动器罩壳为例进行模态分析及形貌优化[1]-[2],提高罩壳的第一阶频率。     

排气系统吊钩位置优化分析

排气系统吊钩与车身相连,它的振动对车身的有着明显的激励作用.文章通过有限元方法建立排气系统模态模型,赋予发动机及悬置,橡胶吊耳等参数.基于MSC.Nastran进行模态求解,计算出从0-200Hz模态结果,验证排气系统的模态与怠速频率避频.通过平均驱动自由度位移(ADDOFD)法,找出合理的排气系统各个吊点的布置位置.     

路面连续减速带下汽车悬架的混沌振动分析

针对汽车通过连续减速带时所产生振动,采用二自由度非线性悬架系统为研究对象,分析其混沌动力学行为,从而实现对系统混沌进行抑制.通过分析高速公路上特殊路段连续减速带的参数和设置方式,建立其静态激励模型和得出动态激励相关函数,以数值仿真研究了非线性汽车模型在此激励下的混沌振动,获得导致系统发生混沌振动的频率条件,及车速、减速...     

汽车随机振动分析的模态法(下)

六、整车系统的输入谱到目前为止仅仅建立了系统的模型,欲求出整车系统的响应,必须正确地描述系统的输入。1.确定输入方式采用什么样的输入方式解方程(29),这主要取决于研究的目的。一般来说,求周期激励的响应,如发动机的周期激励响应,最好的输入激励讯号是离散富代谱;求汽车过凸起的瞬态响应,可直接用凸起的形状,在时域里用数值积分方法求得;求路面随机激励的响应,最     

汽车行驶平顺性的计算机预测

本文探讨一种用计算机预测汽车行驶平顺性的技术。将汽车简化成十个自由度的动力学系统(包括车架弹性系统和座椅弹性系统)。用前后四个车轮的随机激励作为系统输入,用计算机求出系统中座椅上垂直振动加速度响应谱,输入的激励谱是根据采集的车轴加速度数据经计算机换算得到的有效路面谱而求得,故能反映真实情况,由此计算所得结果与汽车在道路模拟机(MTS公司产品)上试验结果不仅在频率值而且在幅值上都是能较好地吻合,说明计算方法是成功的,用计算所得座椅上垂直振动加速度均方根值与国际标准局关于人体承受振动界限的标准(ISO-2631)对照,就可得到人的承受时间,以此判断该车行驶平顺性的优劣,还可预测车身侧倾特性,故本文为设计人员在初步设计阶段预测行驶平顺性提供了一种准确而实用的方法。对其它运输机械也有参考价值。     

人字齿行星轮系动力学特性研究进展

人字齿行星齿轮传动的结构形式优劣和承受复杂的内、外部激励因素直接影响到传动系统的性能,研究齿轮系统在传递动力和运动中的振动、冲击及噪声基本规律很重要。本文从动力学模型建立方法、求解方法、固有振动特性、动力学响应特性、减振降噪与实验研究等方面对国内外相关研究进行了综述,并对未来研究方向进行了展望。     

驾驶室结构声的统计能量分析

研究以统计模态特性估计宽带激励系统结构声传输的有效方法。以统计能量分析特征参数对结构与声振动进行统一动态描述,建立了多声振源激励的复杂多重结构声振系统响应估计的矩阵方程,并应用于驾驶室模型动态响应的预示分析。研究表明:激励频率接近箱体壁板临界频率时,壁板结构与流体声场之间形成强烈交互作用,成为室内声压级提高的重要原因。统计能量分析为研究声场与固体结构振动之间的交互作用、结构的机械性质等对噪声辐射和结构振动效应提供了可行途径。     

路面激励下的运输包装货物系统仿真分析

针对运输货物在路面随机激励下发生损伤的机理进行了研究,通过建立整车-包装-货物系统的Adams动力学仿真模型,分析了车速为10m/s时B级路面下货物的振动响应,结果表明货物在低频段损伤最大;而通过合理调整后悬架刚度和包装材料阻尼系数可以有效改善货物的振动响应,为车辆设计参数和货物包装参数的选择提供了理论参考依据。