摩托车随机振动响应分析

研究了摩托车受到不平路面激励而产生的垂向随机振动。摩托车采用四自由度垂向振动模型,构建了摩托车振动分析有限元模型。运用路面不平度随机振动的功率谱密度分析方法,拟合了不同路面等级、不同车速下三种行驶情况的路面时间频率功率谱密度作为路面激励,得出了摩托车整车的模态特性以及对应的加速度响应功率谱密度。结果表明:路面不平度和摩托车行驶速度对结构随机振动响应影响较大,而当结构某阶固有频率与瞬时的空间频率一致时发生共振。此分析方法可用于研究摩托车的舒适性和平顺性,具有较强的工程实用价值。     

基于虚拟激励法的某重型车平顺性仿真分析

讨论了虚拟激励法的基本理论,为将其应用于车辆振动系统,构造了路面位移虚拟激励.以二自由度车辆振动系统为研究对象,推导了该系统的频率响应函数.结合路面参数虚拟激励,给出了车辆平顾性分析参数悬挂加速度、悬架动挠度、车轮与路面相对动载功率谱密度的求解方法.对某重型车进行仿真分析,给出了其在C级路面上以30m/s速度行驶时的相应功率谱密度曲线.     

路面激励空间效应对车桥耦合随机振动的影响

基于GB/T 7031—2005路面不平顺功率谱,建立多点相干输入激励的车桥耦合振动模型,研究路面输入激励空间效应对车桥耦合振动响应的影响。将三轴自卸汽车离散为三维九自由度的弹簧-阻尼-质量体系,桥梁离散为板-壳实体单元,考虑路面不平顺输入激励的时滞性和相干性,基于虚拟激励法建立路面相干激励的三维车桥耦合随机振动模型。以三跨连续梁桥为背景,研究路面输入激励的相干效应、时滞效应及一致效应对车桥系统、车辆振动及频谱特性的影响。结果表明:3种输入激励的空间效应对桥梁位移和加速度振动响应存在差异,路面激励的空间效应对车体响应影响比后悬架明显;路面输入激励的空间效应对车-桥耦合与路面谱的共振频率影响较小;研究路面不平顺激励对车桥耦合振动影响时,需考虑路面不平顺输入激励的空间效应。     

用于分析车辆随机振动的一种新方法

针对虚拟激励法描述过于简化的问题,从理论基础和基本公式出发,对虚拟激励法的基本原理进行了总结与说明,建立了虚拟激励、虚拟响应与其导数的关系.采用1/4车辆2自由度系统振动模型,应用虚拟激励法的思想.构造了虚拟路面激励,推导了1/4车辆两自由度振动系统的频率响应特性,建立了求取系统振动响应量功率谱密度的公式.给出了应用虚拟激励法求解振动响应量功率谱密度的算例.结果表明,虚拟激励法取得了与傅里叶分析方法相同的效果,但推导更简单,不用推导振动响应量的频率响应特性.     

复模态与虚拟激励下的汽车随机振动分析

基于复模态理论和虚拟激励相结合的方法,在汽车随机振动分析方面应用很少,应用复模态理论给出振动结构在复谐激励下的响应,由虚拟激励法构造具有复谐激励特点的路面虚拟激励。以载货汽车七自由度模型为研究对象,联合复模态理论和虚拟激励法,由汽车虚拟振动响应量给出真实振动响应量的统计特性。结果表明,联合复模态理论和虚拟激励法进行汽车随机振动分析,方法简单可行,为汽车随机振动的进一步研究提供了理论依据。     

基于虚拟激励法的三维随机路面仿真

通过改进的虚拟激励法原理,在现有二维路面谱的基础上,从空间路面频率谱出发,将之拓展到三维空间内的路面谱,给出模拟随机路面谱的方法。同时,为了给虚拟样机仿真分析提供较为复杂三维仿真路面环境,基于单点FFT路面不平度时域模型,建立了三维FFT随机路面数学模型,并实现了其在Matlab中的仿真;依据改进的虚拟激励法理论,建立了生成三维路面文件的通用模型,包括节点的生成和单元生成算法,并导入Adams形成所需的三维路面仿真环境。应用上述方法生成C级路面.对所选择的车辆样机进行了行驶平顺性仿真,与GB/T 13441—92标准对比分析得到了该车行驶平顺舒适性的合理时间。     

路面谱函数对车桥耦合随机振动敏感性分析

将桥梁离散为梁单元,车辆简化为两自由度车模型,基于虚拟激励法建立车桥耦合随机振动模型。分别以GB7031谱、Wang谱及ISO谱三种路面不平顺谱函数作为不平顺激励输入,研究路面谱函数对简支梁桥及车辆振动响应的影响。分析三种路面功率谱对桥梁竖向振动响应的影响,研究不同路面谱函数作用下车速对桥梁振动响应的敏感性及车辆振动对路面谱函数的敏感性。研究结果表明:三种路面谱函数引起的简支梁桥跨中竖向位移均方根曲线形状相似;路面谱与车桥耦合共同作用,桥梁及车辆共振频率出现在桥梁一阶频率处;ISO谱引起的车辆振动响应受车速变化敏感性较弱,但桥梁振动响应受车速影响敏感性较强;GB7031谱和Wang谱引起车辆和桥梁的动力响应及频率特性接近,GB7031谱计算结果略大于Wang谱。     

多轴应力响应下结构振动疲劳寿命预估的时域方法研究

应用Von Mises应力准则将多轴应力响应等效合成为单轴应力,给出了基于功率谱输入和时域输入的多轴应力响应振动疲劳寿命预估方法,时域输入法的求解过程没有丢失应力分量相位的相互信息,较功率谱输入法更完备。针对激励载荷是以功率谱密度函数形式表达的,提出了Monte-Carlo伪随机历程模拟将激励功率谱转换到时域激励中,再通过时域输入法进行寿命预估的求解思路,保证了等效合成的Von Mises应力的相位信息具有实际的物理意义,可指导多轴应力响应下结构振动疲劳寿命的精确预估以及声疲劳试验研究。     

汽车行驶平顺性建模与仿真的新方法

应用有限元思想,以汽车八自由度模型为研究对象将汽车振动结构离散,规定节点的位移属性,给出单元变换方法,按照节点位移在结构总位移向量的位置组装汽车振动结构方程的系数矩阵,采用强迫位移约束处理的方法,建立能够求解的汽车振动数学模型。将建立数学模型的方法与虚拟激励法结合,实现汽车行驶平顺性的仿真。结果表明,建模与仿真方法简单,易于工程应用。     

基于ADAMS/Car Ride汽车平顺性仿真

以多体动力学理论为基础,应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS/Car专业模块建立某轿车的整车样机模型。根据路面不平度位移功率谱密度推导路面随机激励数学模型,由路面轮廓发生器产生随机路面,并进行了随机路面输入下的汽车平顺性仿真。其研究结果为虚拟样机技术在车辆工程中的实际应用提供了参考,为进一步对实际车辆做其他设计分析打下了良好的基础。