磁浮轨排铺设装备悬架参数研究

磁浮轨排铺设装备是一种铺设磁浮列车轨道的车辆设备,设备在运行时会受到轨道不平顺的影响从而产生振动,振动对设备运行时的平稳性和安全性有着直接的影响。根据设备实际行驶情况,建立了系统的动力学模型,首先对设备的悬架参数进行了分析,初步选定一组取值;其次对设备在随机不平顺激励下的振动进行了仿真分析,验证了悬架参数。结果表明,悬架参数取值c_1=7×10~4N.s/m、k_1=5×10~4N/m较为合理,设备的振动响应满足要求。     

拖拉机前桥油气悬架系统振动响应特性试验研究

以常发CF700型拖拉机为研究对象,对拖拉机前桥油气悬架进行了研究。建立前桥悬架拖拉机3自由度振动模型,运用MATLAB/SIMULINK仿真研究前桥悬架参数对拖拉机振动特性的影响,综合考虑选取前桥悬架刚度系数120~160 k N/m,阻尼系数8~10 k N·s/m。根据拖拉机前桥悬架的参数要求,设计了刚度和阻尼均可调的油气弹簧悬架系统。建立了1/4拖拉机振动模型,模拟拖拉机前桥悬架的实际工况载荷,对自行设计的油气弹簧进行了1/4车体试验,试验研究了悬架位移传递率及簧上质量的振动加速度响应特性。试验结果表明:位移传递率随激振频率的增高而减小,并没有出现共振的现象,整个振动过程呈现过阻尼的状态;振动加速度均方根值随激振频率的增高而增大,而簧上质量的响应振动加速度都明显小于激振台的振动加速度,轮胎动载荷响应随着正弦激振频率的增大而逐渐增加。所设计的油气弹簧有效地抑制了振动,能够提高拖拉机的行驶平顺性和乘坐舒适性。该研究为后期开发前桥悬架半主动油气弹簧系统提供了重要的理论依据。     

磁浮轨排铺设装备-轨排轨道梁耦合动力学分析

磁浮轨排铺设装备是用于中低速磁浮轨道铺设施工的一种设备。针对磁浮轨排铺设装备在轨排轨道梁上行驶时的耦合动力学问题进行了研究。对磁浮轨排铺设装备-轨排轨道梁耦合动力学模型进行了分析,建立了整个系统的动力学方程,以德国高干扰轨道不平顺谱模拟轨排不平顺谱作为激励,分别运用数值分析和联合仿真分析对系统耦合动力学模型进行求解。数值仿真结果为满载、空载工况下设备的垂向振动分范围为-2.01～2.08 mm、-1.23～1.79 mm,联合仿真结果为满载、空载工况下设备的垂向振动分范围为-2.79～2.83 mm、-1.84～1.87 mm,结果对比说明了仿真的正确性。在磁浮轨排铺设装备驶过时,满载、空载工况下轨排轨道梁最大变形分别为4.24 mm、3.43 mm,符合相关的设计要求,并且轨排轨道梁易于发生一阶横向及垂向振动。     

双气室油气悬架特性研究

为改善越野车辆的行驶平顺性,提出一种双气室油气悬架.对双气室油气悬架的结构进行了分析,阐述其工作原理,并建立其数学模型.基于某越野车的参数,建立1/4车辆振动模型,通过仿真分别研究双气室油气悬架的各个参数对其车身加速度、悬架动挠度及车轮相对动载的影响.结果表明,内置蓄能器对车轮相对动载影响大于外置蓄能器;外置阻尼器对平顺性的影响大于活塞上阻尼孔的影响.通过对结果的优化确定了双气室油气悬架的参数,分别在时域和频域内对装有双气室油气悬架、单气室油气悬架以及螺旋弹簧的车辆的平顺性进行了对比.仿真结果表明,与单气室油气悬架和被动悬架相比,采用双气室油气悬架可明显改善车辆的行驶平顺性,更适合于越野车辆.     

空气悬架的MATLAB和ADAMS的联合仿真研究

悬架作为现代车辆的关键部件之一,对车辆的平顺性有重要影响。基于ADAMS和MAT-LAB软件分别建立了装备主动空气悬架的1/4车体虚拟样机模型及1/4车体主动PID控制模型,并对PID参数进行了整定。通过联合两个模型对某装备可控悬架的车辆进行了仿真分析,结果表明:基于PID控制的主动空气悬架与被动悬架相比,能够减小车辆振动,改善车辆的平顺性。该方法避免了建立车辆系统动力学方程及状态方程,提高了悬架系统的设计效率,同时为复杂机械系统的控制与仿真提供了新方法。     

基于多体动力学的摩托车平顺性分析

讨论了摩托车平顺性建模方法,指出应借助多体动力学软件建立能反映手把处和座位处振动的平顺性模型,总结了平顺性的评价方法。指出建立准确的二自由度人体振动假人模型在平顺性仿真中的必要性。利用正交优化法分析了悬架、坐垫参数对平顺性的影响,结果表明:坐垫参数对座位处振动影响最大,相比后悬架,前悬架参数对座位处和手把处振动的影响大,前悬架小刚度大阻尼对座位处振动有利,前悬架大刚度小阻尼对手把处振动有利。     

非确定性参数对油气悬架系统性能的影响

建立了油气悬架系统2自由度1/4车辆模型的数学模型,应用Matlab6.5/Simulink5.0建立了相应的仿真模型。研究了节流孔流量系数、油液动力粘度和气体多变指数等非确定性参数对平顺性、悬架动行程和轮胎接地性等悬架系统性能的影响。研究结果表明非确定性参数对悬架系统性能的影响是单调的,因此,设计油气悬架时,它们的取值应使悬架系统性能在最恶劣的工况下满足设计要求,从而保证悬架系统性能始终满足要求。     

轨道不平顺影响下高速列车齿轮传动系统的振动特性分析

为了分析高速列车齿轮传动系统在轨道不平顺激励影响下的振动特性变化规律,利用动力学软件SIMPACK建立包含齿轮传动系统的整车动力学模型,分别在大、小齿轮内部布置测点,进行无轨道不平顺和有轨道不平顺工况下的动力学仿真实验,获得高速列车时速250 km/h时大、小齿轮的振动加速度。对大、小齿轮横向、纵向和垂向振动加速度幅值进行频域分析,并对比分析了齿轮传动系统在有、无轨道不平顺工况的振动幅值、频谱分布。结果表明,由于轨道不平顺激励的影响,高速列车齿轮传动系统的横向、纵向和垂向振动加强,振动加速度均增幅明显,其中,垂向振动加速度变化幅值最大。齿轮传动系统的振动频率主要集中在0~400 Hz,小齿轮和大齿轮横向振动受轨道不平顺的影响规律一致,但小齿轮受到纵向振动的影响略小于大齿轮,小齿轮受到垂向振动的影响略大于大齿轮。     

线路参数对列车垂向振动特征影响的仿真分析

针对线路曲线过渡段与变坡点的距离、垂向轨道不平顺等参数对列车垂向振动的影响规律进行了研究.分析了线路过渡段和变坡点的距离对车辆垂向振动加速度的影响,以及左、右轨道短波不平顺存在差异等因素对车体垂向振动加速度的影响.提出了在线路设计中应合理考虑线路曲线过渡段与变坡点之间的距离,避免二者过于接近;控制轨道短波不平顺,有益于降低车体垂向加速度高频峰值.     

应用MATLAB对汽车悬架参数进行优化设计

在建立四自由度汽车悬架振动模型的基础上,应用Simulink动态仿真技术对悬架系统进行了动态仿真.得出了悬架系统在路面随机激励下的各种振动响应以及悬架参数对振动响应的影响因素.把各种振动响府作为优化目标函数,应用多目标数学规划理论、Matlab优化工具箱对悬架系统参数进行优化计算,得到优化结果.对不同工况的仿真分析,优化后汽车车身振动加速度得到明显的抑制,同时悬架动行程也得到较好的控制,汽车的行驶平顺性得到明显改善.     

汽车磁流变悬架垂直振动控制与试验研究

在对整车振动系统进行分解和简化的基础上,提出一种分级智能控制系统,设计了用仿人智能思想来在线修改模糊控制器参数的1/4车磁流变悬架振动模糊自适应局部控制器,设计了整车悬架垂直振动的协调控制规则用于调整4个局部控制器的输出值。在MATLAB平台上对分级控制系统进行仿真,构建了磁流变悬架系统垂直振动的整车测控与评价系统,在不同条件下进行了道路试验。相对于被动悬架,分级控制的磁流变悬架使汽车底板振动加速度下降了约15％,使座椅振动加速度下降了约23％,表明用分级控制来减小磁流变悬架系统的垂直振动是可行的,可降低因模型的简化带来的影响,提高汽车的平顺性。     

汽车磁流变悬架垂直振动控制与试验研究

在对整车振动系统进行分解和简化的基础上,提出一种分级智能控制系统,设计了用仿人智能思想来在线修改模糊控制器参数的1/4车磁流变悬架振动模糊自适应局部控制器,设计了整车悬架垂直振动的协调控制规则用于调整4个局部控制器的输出值.在MATLAB平台上对分级控制系统进行仿真,构建了磁流变悬架系统垂直振动的整车测控与评价系统,在不同条件下进行了道路试验.相对于被动悬架,分级控制的磁流变悬架使汽车底板振动加速度下降了约15%,使座椅振动加速度下降了约23%,表明用分级控制来减小磁流变悬架系统的垂直振动是可行的,可降低因模型的简化带来的影响,提高汽车的平顺性.     

驾驶室悬架参数对拖拉机振动特性影响的研究

以CF700型拖拉机为研究对象,以MATLAB/SIMULINK为研究平台,建立了带驾驶室拖拉机4自由度振动仿真模型。以GB/T 10910—2004中较平滑跑道为激励,对拖拉机振动特性进行了仿真研究,在此基础上得到驾驶室前、后悬架刚度和阻尼系数。研究结果表明,驾驶室前、后悬架刚度和阻尼系数分别取20 k N/m,1 233 N·s/m和20 k N/m,1 726 N·s/m时,座椅处垂向振动加速度均方根值和驾驶室俯仰振动加速度均方根值分别较无驾驶室悬架时减小50%和61%,拖拉机的乘坐舒适性明显改善。     

横风作用下的高速磁浮列车曲线通过性能研究

针对横风对高速磁浮列车曲线通过性能的影响问题,以我国高速磁浮列车为原型,建立了 204自由度的车辆轨道垂横耦合模型,施加横风载荷和轨道方向不平顺激励,对列车满载通过曲线线路的工况进行数值模拟.仿真计算和对比分析结果表明:横风作用时,风力引起的迎风侧磁场间隙变小是影响列车安全运行的重要因素.横风效应使列车在单侧压力下的动力学性能呈现相当强的非对称性,迎风侧和背风侧的系统结构振动响应相差很大.曲线通过时,风向从外侧向内比从内侧向外,运行平稳性更差.横风风速小于10 m/s时,各项动力学性能指标变化不大.在风速大于15 m/s后,横风风速对车辆系统动力学的影响超过超高情况、车速和轨道方向不平顺,起主导作用.     

有轨电车不平顺管理值研究

确定现代有轨电车的不平顺管理值是其轨道和基础结构设计的前提条件。以上海松江有轨电车为例,运用车辆-轨道耦合动力学理论,建立有轨电车多刚体模型,以轨道的高低、水平和方向不平顺为评价指标,对轨道不平顺的幅值及其敏感波长进行分析。结果表明,运行速度为70km/h的松江有轨电车其轨道高低、水平和方向不平顺敏感波长均为10~20m,并据此确定了有轨电车轨道动态的不平顺管理建议值。     

悬架刚度的匹配

基于4自由度模型,研究前后悬架刚度对平顺性的影响,进而匹配悬架刚度.建立1/2汽车模型,以前后悬架刚度值为自变量,以C级路面谱输入为例,计算车辆对路面输入的振动响应,用数值计算的方法,得出平顺性各参数的函数,在常用偏频范围内,绘制函数特性曲面及等值线图,进而设计者可以综合选取满足要求的刚度值.     

基于Matlab的汽车半主动悬架动力学仿真与分析

建立了半主动悬架汽车1/4动力学仿真模型,用谐波叠加法构成的路面不平度作为路面激励,利用Matlab/Simulink软件,对某一车型数据进行了动力学仿真和分析,仿真输出量可作为评价半主动悬架的控制方法和有关平顺性结构参数的依据.     

基于不同位置阻尼组件的连通式油气悬架振动性能

针对不同位置的阻尼组件,基于连通式油气悬架,建立了考虑各元件非线性和路面输入相关性的单桥四自由度车辆振动模型。研究悬架参数对行驶平顺性的影响,结果表明,对于阻尼组件上置悬架的平顺性,蓄能器的初始充气压力和体积、阻尼孔径和油管内径均是重要影响因素,单向阀过流截面积和油管长度影响较小;对阻尼组件下置悬架的平顺性,阻尼孔径和油管内径均是主要影响因素,其他参数影响相对较小。兼顾悬架动挠度、车轮动载及道路友好性,基于遗传算法对悬架参数进行平顺性优化,分别在时域和频域内对比了连通式悬架和独立式悬架的车辆行驶性能,结果表明,相对于阻尼组件下置悬架,阻尼组件上置悬架的行驶性能指标均较好;连通式悬架明显提高了行驶平顺性,但增大了悬架的动挠度和车轮动载。     

自卸汽车平顺性仿真分析研究

主要对自卸汽车悬架系统平顺性进行仿真分析研究。采用理论与试验相结合的方法,进行自卸汽车平顺性研究。在分析中首先要准确地建立能反映物理样机的动力学虚拟仿真模型,用理论分析计算所测量部位的振动数据,从而得出不同载荷下的悬架系统特性参数,所得到的参数为悬架系统的优化打下基础。     

考虑汽车悬架非线性对平顺性分析的影响

以某车悬架非线性振动为研究对象,建立了系统振动微分方程,提出所考虑的悬架非线性因素,用龙格-库塔方法在MATLAB中对系统运动方程求解;对该车进行随机路面平顺性实验,验证所建模型的合理性,结合数值求解结果和实验数据分析考虑悬架非线性因素对平顺性分析的影响。研究表明通过数值计算分析分析平顺性时,在高速条件下考虑悬架阻尼非线性的影响更能准确的反映对平顺性的预测,这对优化数值模型和理论分析具有参考价值。