四轮随机输入下的汽车振动的计算机模拟(考虑车架弹性变形)(上)

本文提出了一个三维十自由度机械振动模型,求出了复合频率响应函数,以道路模拟机叠代出的有效路形路面谱作输入求出座椅等部位的振动响应。经实车的试验验证,计算值与试验值比较吻合。并与八自由度,五自由度模型的计算精度进行了比较。此方法可以用来分析汽车结构参数对平顺性的影响,分析和预测汽车的平顺性。     

汽车道路谱标准现状与趋势研究

道路谱是研究路面不平度的重要手段与方法.通过对道路谱的研究,可以改善汽车行驶的平顺性,提高汽车的可靠性及操纵稳定性等.现有的ISO/TC108 SC2N67与GB/T 4970-1996存在着路面不平度分级范围过广,可用分级覆盖率低,功率谱拟合表达式及等级划分方法与现有路面铺装状况不相符,路面不平度的采集处理精度过低等问题.现在道路谱研究已经朝着路面不平度重构,室内道路模拟实验及虚拟车辆试验,开发高精度的路面采集设备,对路面不平度进行高精度的处理等方向发展.     

路面平整度主观评价方法及其试验验证

该文探讨了通过建立驾驶员对汽车行驶质量的主观评价来间接地反映路面平整度状况的方法.在对江苏省道路基本情况调查和分析基础之上,利用驾驶员主观评价、模糊聚类和层次划分相结合的方法进行了平顺性试验路段的选择, 并进行了平顺性试验.试验结果与驾驶员评价结果具有良好的一致性,可为建立中国汽车道路路面谱数据库而进行的典型道路选择提供依据.     

标准路面谱重构及软件实现

室内道路模拟试验是一项重要汽车试验项目，而标准路面谱的重构是要首先解决的问题之一。在介绍路面功率谱密度理论的基础上，引入了重构路面不平度的核心算法——谐波叠加法，并基于GUI开发了标；隹路面谱重构软件；最后，对该算法的优缺点进行了分析，并对其未来的发展趋势进行了展望。     

基于Simulink车辆舒适性和行驶安全性仿真分析

根据国标GB／T7031—2005机械振动道路路面谱测量数据报告,在MatLab中编写了随机路面激励谱仿真程序;利用拉格朗日方程建立了1／2车辆动力学模型,并用Simulink对其进行了仿真;以不同等级路面和不同车速下的随机路面激励谱作为输入,分析了车辆在不同等级路面、不同车速下的车身加速度均方根值和后轮的动载荷均方根值。这对满足汽车行驶舒适性和行驶安全性的情况下优化悬架参数具有重要意义。     

基于惯性基准的路面等级评价

路面等级是车辆平顺性和操控稳定性等性能的重要影响因素,本文以惯性基准为基础的非接触式评价方法为主要研究对象。首先引入惯性导航系统,解决了惯性基准指向不稳定的问题,并使用卡尔曼滤波进行数据融合,准确得到了路面不平度功率谱密度;在此基础上,结合人体器官和车辆零部件的敏感频率,提出了评价路面等级更合理的空间频率范围。最后通过试验,验证了该方法的准确性和稳定性。该研究的实测数据可作为仿真汽车平顺性、操纵稳定性等试验的输入数据,也可作为道路模拟试验台的输入信号。     

基于路面不平度自功率谱密度函数计算国际不平度指数的研究

提出了一种基于路面不平度自功率谱密度函数PSD计算国际不平度指数IRI(International Roughness Index)的方法。通过建立1/4车辆模型来分析路面不平度的输入和汽车振动的响应,由动态响应模型的理论分析得到路面不平度的自功率谱密度函数PSD(Power Spectral Density),再应用随机理论等方法,推得基于路面不平度自功率谱密度函数PSD的IRI值。用PSD计算IRI,能够使车辆和道路部门比较他们对路面不平度的各自评价标准,从而作为其设计、改进产品的依据,IRI的求得,为公路运输部门对道路的养护决策提供了依据。     

合成道路谱在四通道整车道路模拟试验中的应用

介绍了一种基于路面不平度输入的合成道路谱生成方法,以某款车为例,分析了合成道路谱在四通道整车道路模拟试验台上的模拟质量。试验结果表明,对垂直载荷敏感的通道模拟精度良好,大部分相对载荷为0.5~2.0,与实际载荷测量的波动范围一致。合成道路谱可作为四通道的垂直载荷激励,能够对整车车身和内、外饰件等零部件进行快速质量评价。     

基于德尔菲法的路面不平度预测

为建立我国汽车路面谱数据库,需要路面不平度的相关信息.为此,在江苏省道路基本情况调查的基础之上,分析了影响路面平整度的因素,并选择公路技术等级、公路使用年份和路面铺装情况作为预测路面平整度的自变量.采用德尔菲法对车辆在道路上行驶质量的影响程度进行分析并用试验验证其可靠性,从而确定了铺装类型、技术等级、道路使用年份与路面平整度之间的定性关系,建立了路面行驶质量指数分布图.试验结果表明.该方法对于路面平整度的评估效果明显,符合实际.     

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。     

基于六通道道路模拟机的重型汽车路面激励再现试验

利用INSTBON六通道道路模拟机对三轴式重型汽车进行了路面激励再现研究.介绍了路面激励再现的基本原理,分析了在道路信号采集与处理、试验系统频响特性识别、迭代运算及迭代质量评价等环节遇到的问题.以安徽定远汽车试验场的鱼鳞坑路面为例进行了模拟迭代试验,经过23次迭代后各测点的迭代误差均小于10%,即模拟响应与道路响应的功率谱密度基本吻合,实现了对实际路面激励的模拟.     

三轴客车室内道路模拟试验研究

对采集的道路载荷谱进行分析处理得到道路模拟试验的目标信号。确定了道路模拟试验系统的输入和输出的通道配置。采用白粉噪声进行系统识别。进行了道路模拟中的第一次驱动信号计算以及循环迭代,最终达到预定的模拟精度,为整车室内耐久试验奠定基础。结果表明,基于道路模拟技术,在室内复现三轴客车的路面激励工况,该方法可行、有效。     

定远试验区汽车试验路面谱的研究

本文应用路面谱分析技术对定远试验区汽车试验路面进行了全面的测量和谱分析研究,定量地描述了定远试验路的平整度状况,了解了定远试验路的谱结构特点。并且,通过与国内公路和南口、海南试验路面谱的对比,就定远试验路面谱及构成问题得出了一些结论。     

车身载荷位移反求法中道路行驶载荷的采集及处理

基于位移反求法,研究了汽车载荷谱的获取与处理方法。以某轻型车为试验对象,介绍了试验的数据采集系统、传感器及采集路线,对道路行驶载荷的预处理以及基于雨流计数法的载荷谱的压缩与外推进行了阐述。通过道路行驶载荷迭代处理,得到了多体动力学模型的输入载荷。     

基于MATLAB的汽车路面不平度重构方法研究

汽车可靠性试验是通过某种试验手段来确定汽车整车或其零部件是否具有足够的使用寿命。试验室试验逐渐取代实际使用道路试验和验证场试验。模拟随机路面高程作为试验台的输入。本文主要应用谐波叠加法、积分白噪声法、滤波器形成白噪声法重构,并对其进行比较和研究。     

随机不平路面上的汽车强化试验研究

本文讨论了由载荷功率谱估算强化系数的方法,还研究了路面平整度、路面铺装和行驶车速等试验条件因素对汽车强化试验的影响,发现只有试验车速与实际使用常用车速接近,才能保证汽车构件上的载荷功率谱与实际使用相似。     

道路不平程度的评价方法及相互关系研究

通过回归分析的方法对标准分级道路功率谱密度与相应国际平整度指数之间的关系进行了研究.根据标准道路谱再现出随机路面,以此作为输入去激励标准1/4车辆模型,从而获得与标准道路谱相应的国际平整度指数,然后利用回归分析获得了标准道路谱与国际平整度指数之间的关系.     

车辆随机载荷谱的统计分析

测定了汽车前桥在山区公路、一般沥青公路及汽车试验场强化路面的道路载荷谱,采用雨流计数法得到了各路面载荷谱的均、幅值计数结果,根据Goodman经验疲劳公式,对雨流计数结果进行了零均值应力转换,利用数理统计的方法得到了各路面的载荷分布数学模型,为部件的疲劳寿命分析提供了重要依据。     

汽车对路面作用的随机动荷分析

从双轴汽车四自由度平面模型出发，将路面不平整度的功率谱密度函数作为输入，利用随机振动的方法分析了行驶车辆作用于路面的随机动压力。     

基于动力学仿真模型的汽车悬架系统优化设计方法

本文给出一种汽车面向悬架性能分析的动力学仿真模型，应用仿真模型对某型号IVECO汽车进行了随机不平路面输入下的汽车悬架系统性能参数优化设计研究，得出了该车悬架系统性能参数优化结果，经该车优化后的道路试验结果表明，优化后的汽车行驶平顺性指标车身振动加速度均方根值比优化前有较大改善。