汽车动力学仿真软件应用开发与教学实践

为提高汽车理论课程的教学效果,利用MATLAB建立基于图形用户界面（GUI）的汽车动力学仿真软件。该软件主要包括汽车动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性以及平顺性等模块。在汽车理论的教学过程中,一方面学生可以在软件中根据自己的要求设置相应的参数,直观清晰地查看相应的响应情况,加深对知识点的理解;另一方面,该辅助软件也能激发学生的学习兴趣,提高学生的主观能动性,从而达到较好的教学效果。     

汽车关门声品质主客观维度解构及应用研究

通过对关门声品质主观评价维度进行解构,将关门声的主观感知细分为总体响度、厚重感、紧凑感、精致感4个维度,并采用语义细分法结合等级评价法进行关门声品质的主观感知评价。进一步对声品质评价的大量客观参数进行主客观关联性分析,找到了与关门声品质4个感知维度相关性在0.9以上的对应客观量化指标,分别为峰值响度、低频能量、响度特征谱包络和平均尖锐。结合某乘用车关门声品质的优化案例,对提出的主客观评价方法的合理性进行了验证,结果表明,所建立的主客观评价方法,可以全面表达人对关门声品质的主观感知评价,在车门声品质开发过程中能较准确地诊断问题,对汽车关门声品质的评价与开发具有实际指导意义。     

基于磁流变悬置的整车建模与振动控制的研究

以磁流变悬置动态性能试验结果为数据样本,利用广义回归神经网络(GRNN)辨识方法建立了磁流变悬置的正、逆模型,并将辨识模型用于悬置系统的控制;建立了基于磁流变悬置的整车10自由度动力学模型,以发动机转速和悬置点处的加速度信号为输入,设计了模糊控制器,对磁流变悬置进行半主动控制的仿真。结果表明:该模糊控制器具有较好的宽频隔振效果,悬置点处的振动加速度峰值明显减小,验证了GRNN模型和模糊控制器算法的正确性和有效性。     

基于背门约束系统的车内低频轰鸣声控制

汽车背门一般通过铰链、锁销、缓冲块等约束系统安装和固定在车身上,其刚体模态振动与车内声腔声压耦合,是导致低频轰鸣声的主要原因.本文建立了背门振动-乘员舱声压的一维板-腔耦合声学解析模型,分析研究了边界约束刚度对板件振动速度响应及腔内耦合声压的影响规律,并进行了实车实验验证;通过调节锁销相对位移和缓冲块相对高度,解决了某车型低频敲鼓声问题.分析结果表明：在板件刚体模态振动下,腔内耦合声压幅值沿远离板件方向逐渐增大,且在声腔底部位置最大;板件振动速度相应及腔内耦合声压峰值幅值随边界约束系统刚度减小而降低;在低频轰鸣发生的20～30 Hz频率范围内,乘员舱前排位置声压峰值幅值比中排及后排位置大约8 dB(A),验证了理论分析结果的正确性;乘员舱内耦合声压峰值幅值随着锁销相对位置的增大和缓冲块相对高度的减小而降低,锁销相对车身向车尾方向增大2 mm或者缓冲块相对高度减小2 mm,可以使背门振动速度减小约0.002～0.003 m/s,前排声压峰值幅值降低3.5～14.8 dB(A).     

基于正交试验的螺纹剪切系统参数优化设计

为获得螺纹剪切碰撞吸能系统的最佳尺寸,以达到碰撞设计要求,应用正交试验设计方法,以螺纹高度、螺纹宽度、剪切高度及螺距这4个尺寸参数为设计变量.每个设计变量选取4个设计水平,对螺纹剪切系统的16种参数组合进行了碰撞仿真实验,并分析了实验结果.分析结果表明,剪切高度对评价指标有显著影响.仿真实验结果表明,所选的螺纹剪切系统结构最优参数组合满足碰撞设计要求.     

微型电动车轮毂电机的磁热耦合分析

针对温度变化对微型电动车轮毂电机工作性能和使用寿命的影响,提出了一种磁热耦合分析方法,并对轮毂电机进行了磁场和热场分析.采用Ansoft Maxwell软件建立了轮毂电机的有限元仿真模型,并通过仿真获得了其内部复杂磁通密度云图和磁力线分布图.建立了湿度场的数学模型,计算了绕组损耗、定转子铁损和永磁体的涡流损耗,并以此耦合到温度场作为热源.采用Ansys Workbench软件,计算了轮毂电机稳态温度场和各部件的温度分布以及起动过程中定子铁芯与转子铁芯瞬态温度曲线.仿真结果与试验实测温度值基本一致,表明采用磁热耦合方法分析轮毂电机的热源分布与温度分布准确可行,可为今后的轮毂电机优化设计提供基础.