基于 Simulink 的奥迪轿车减振器的平顺性仿真与分析

近年来，随社会的发展需要和人民生活水平的不断提高，汽车已走进千家万户，同时人们对汽车乘坐舒适性和平顺性要求越来越高。本文以奥迪100轿车为例，建立相应的数学模型，进行力学分析得到系统振动微分方程。利用 Matlab/Simulink 仿真软件建立了动态模型，进行计算机仿真。分析了悬架阻尼系数、悬架刚度系数和轮胎刚度系数改变对汽车行驶平顺性的影响。     

单斜臂式悬架刚度与阻尼特性设计计算与仿真

基于空间机构理论中的坐标系变换方法,对单斜臂式悬架绕空间轴线旋转的斜臂进行了运动学分析,并详细推导了悬架等效刚度及阻尼系数与悬架弹性元件刚度和减振器阻尼系数之间的关系,得到了悬架等效刚度和阻尼系数特性在车轮弹跳过程中的变化规律,在此基础之上编写了计算程序用以方便地进行悬架设计的工作。为验证计算结果的正确性,采用虚拟样机技术建立了悬架结构模型进行仿真。     

多轴工程车辆油气悬架系统参数仿真

建立了多轴越野车辆的平面力学模型,对其参数进行了计算机仿真,仿真参数包括悬架弹簧变刚度和变阻尼,分析涉及的车辆模型有弹簧悬置的车体和4个车桥,研究了车辆系统的6个自由度的运动方程及动态特性,分析了车辆在粗糙路面上的油气弹簧刚度和阻尼特性的非线性变化规律,获得了多轴车辆的悬架系统在路面激励下的响应特性,提出提高车辆平顺性的途径．     

汽车悬架刚度对平顺性的影响分析

运用多体动力学软件ADAMS/Car模块建立了包括前后悬架系统、轮胎系统、转向系统的整车模型,设计了虚拟仿真试验台用于随机路面的输入测试。运用该试验台对所建立的整车模型进行平顺性仿真,得到相应数据之后,保持路面情况、轮胎激励、车辆载重、悬架阻尼不变,只改变悬架刚度,仿真车辆在不同悬架刚度下的平顺性,得到悬架刚度对平顺性的影响。仿真结果表明,对于特定车辆要选用合适的悬架刚度才能给车辆平顺性提供保障。     

基于Simulink的铰接式自卸车悬架系统动态性能分析

根据铰接式自卸车的结构特点,建立悬架系统七自由度模型。基于非线性刚度分析理论,获得悬架系统的运动微分方程,建立Simulink分析模型和时域路面模型,对系统时域特性进行仿真分析,搭建悬架系统试验台架,对悬架系统动态特性进行测试。基于Simulink分析模型的仿真分析得到各工况和测点下的响应结果与测试结果基本一致,验证了Simulink分析模型的正确性,为进一步设计研究提供了参考。     

基于MATLAB的某越野车悬架系统参数计算与仿真分析研究

根据车辆参数进行悬架系统受力分析,得到螺旋弹簧所受压缩力;然后结合悬架系统关键参数计算公式和MATLAB/Guide模块,完成GUI界面创建和回调函数程序编写,运行得到刚度、阻尼系数和偏频等参数;最后借助Simulink建立1/2车辆五自由度动力学模型,从车辆垂直振动加速度、悬架动扰度和车轮动载荷3个方面对悬架系统进行仿真分析。引入MATLAB实现了多轴越野车悬架系统参数计算和仿真分析程序化、模块化,对提高设计效率和悬架系统性能分析具有重要意义。     

应用变刚度横向稳定杆的客车侧倾控制

针对空气悬架客车侧倾稳定性差的特点,建立了含横向稳定杆的车身侧倾数学模型,分析发现增加横向稳定杆角刚度能够有效减小车身侧倾,但同时会增加车身侧倾角振动。为解决这一问题提出了在空气悬架客车上应用变刚度横向稳定杆,并给出了前、后悬架变刚度横向稳定杆角刚度关系式。利用ADAMS/CAR软件建立某空气悬架客车刚柔混合整车动力学仿真模型,对模型进行了单移线和B级随机路面仿真分析,确定了变刚度横向稳定杆角刚度曲线。仿真结果表明,应用变刚度横向稳定杆,能够在几乎不影响侧倾角振动的前提下,有效控制车身侧倾。     

半主动空气悬架最优控制

空气弹簧具有变刚度特性,固有频率可以根据需要而适当的改变,如何控制其刚度适时最优是需要亟待解决的问题.对空气悬架的最优控制方法进行研究.建立1/4车辆动力学模型,然后基于Matlab对模型进行计算机仿真.结果表明,采用最优控制的空气半主动悬架明显提高了汽车平顺性和操纵稳定性.     

双横臂扭杆弹簧悬架线刚度计算及动态仿真

运用空间机构运动学方法建立某皮卡车双横臂扭杆弹簧独立悬架的数学模型,根据功能原理给出其垂直线刚度的计算方法。同时还应用机械动力学仿真分析软件ADAMS建立同种悬架的多体动力学模型,对双横臂扭杆弹簧独立悬架垂直线刚度随车轮上下摆动的变化进行动态仿真分析。采用两种方法计算、仿真结果的一致性表明这两种方法都是分析双横臂扭杆弹簧悬架垂直线刚度行之有效的方法,也说明了文中所建的模型和提出的计算方法都是正确的。     

基于刚柔耦合模型的悬架NVH性能研究

使用有限元软件分析了橡胶衬套对悬架NVH性能的影响。柔化其他悬架部件,建立了多体动力学刚柔耦合模型。通过试验设计(DOE)分析了橡胶衬套刚度对悬架NVH性能的灵敏度并进行了优化。通过对比优化前后仿真结果,可以看出悬架中高频NVH性能得到了改善。将模型仿真与道路模拟机测试结果进行对比,验证了模型的准确性。     

非独立悬架轻型客车操纵稳定性仿真分析(一)

以前后悬架均为钢板弹簧非独立悬架的某轻型客车为研究对象,利用ADAMS/Car模块,建立起整车动力学仿真模型,并对该车进行了方向盘转角阶跃输入仿真试验,同时分析了前后悬架钢板弹簧刚度对汽车转向特性的影响,提示了钢板弹簧刚度和操纵稳定性的内在联系。     

基于运动学橡胶衬套对独立后悬架性能影响

利用空间机构运动学和数值计算方法建立刚性连接的H臂型独立后悬架系统,分析不考虑衬套特性的悬架性能参数;简化衬套为线弹性模型,建立含衬套特性的悬架数学模型,并改变衬套刚度,利用MATLAB计算,对比分析悬架参数变化。理论计算表明,衬套刚度对悬架的操纵稳定性有一定影响,可通过适当的增加衬套的刚度,从而增加悬架的操纵稳定性。利用ADAMS/CAR建立仿真虚拟样机,仿真结果验证了数学模型的准确性。研究结果为悬架衬套的优化设计提供了参考。     

基于免疫原理的车辆主动悬架模糊PID控制的研究

针对可调刚度和阻尼的主动悬架,建立1/4车辆悬架动力学模型.借鉴免疫原理,结合模糊控制规律,设计了一种模糊免疫PID控制器.应用Matlab/Simulink控制系统软件进行计算机仿真.仿真结果表明,具有模糊免疫PID控制器的主动悬架的控制结果明显优于常规的模糊PID控制,提高了车辆乘坐舒适性和操纵稳定性.     

非独立悬架轻型客车操纵稳定性仿真分析(二)

以前后悬架均为钢板弹簧非独立悬架的某轻型客车为研究对象,利用ADAMS/Car模块,建立起整车动力学仿真模型,并对该车进行了方向盘转角阶跃输入仿真试验,同时分析了前后悬架钢板弹簧刚度对汽车转向特性的影响,提示了钢板弹簧刚度和操纵稳定性的内在联系.     

空气弹簧动态特性拟合及空气悬架变刚度计算分析

为深入研究车辆空气悬架的性能,在悬架系统动力学模型的建立和仿真计算过程中,需要考虑空气弹簧的刚度随弹簧载荷和工作高度改变而变化的特点。根据空气弹簧的动态特性试验数据构成一簇有规律曲线的特点,分别以弹簧工作高度和初始载荷为自变量进行两次曲线拟合,用非线性曲线拟合方法代替气体状态方程,得到空气悬架使用条件下空气弹簧的刚度工作曲线方程。在悬架半车离散状态空间模型仿真的每个计算步长开始时,随悬架动挠度的实时状态来确定模型中空气弹簧的刚度计算数值,从而达到对空气悬架进行变刚度仿真分析的目的。采用此方法计算的某客车空气弹簧气压瞬态响应与滚下法悬架固有频率试验时测到的空气弹簧气压曲线更接近,提出的空气弹簧变刚度特性拟合处理和悬架模型变刚度仿真方法有效。     

基于ABAQUS软件的空气弹簧静刚度分析

针对汽车传统悬架在汽车行驶平稳性和操控稳定性上存在的问题,提出了采用空气弹簧取代金属螺旋弹簧的空气悬架方法。对设计位置处空气弹簧的静刚度进行了理论推导,并通过ABAQUS软件建立汽车空气弹簧系统动力学有限元仿真模型。最后,对样件刚度的台架测试结果与有限元仿真结果进行了比较,结果显示：建立的模型有效地解决了空气弹簧静刚度计算的难题,提高了空气弹簧有限元仿真速度和计算精度。     

基于ADAMS的混合动力城市客车钢板弹簧动力学建模及分析

钢板弹簧的建模质量影响着车辆仿真的正确性,基于ADAMS/CAR建立电动客车的钢板弹簧模型,并导入ADAMS/VIEW中求解出钢板弹簧的刚度曲线,为钢板弹簧的等效处理提供数据支持。同时建立钢板弹簧前悬架仿真模型,进行车轮同向激振分析和车轮反向激振分析,得到悬架的刚度曲线,为下一步钢板弹簧悬架的优化设计提供理论依据。     

附加气室容积可调空气悬架系统的决策控制

为提高车辆在不同行驶工况下的减振性能,建立1/4车辆的非线性动力学模型,提出附加气室容积可调空气悬架系统控制的优化分析及计算方法,设计刚度可调的空气弹簧及空气悬架的决策控制系统。在仿真计算的基础上,进行刚度可调空气悬架系统的台架试验,分析采用决策控制后悬架系统的动态特性。仿真及试验结果基本吻合,实现了根据车辆行驶工况,实时改变附加气室的容积,提高了车辆行驶平顺性。该研究验证了控制策略的有效性,为刚度可调空气悬架系统设计开发提供了新方法。     

轿车稳定杆连接杆布置位置对整车操稳性能的影响研究

针对横向稳定杆连接杆布置位置会影响整车操稳性能的问题,对两种布置方案(布置在主销前侧、主销后侧)从空间力学角度进行了受力分析。提出了稳定杆连接杆布置在主销后侧会增大悬架侧倾转向系数,从而有利于整车不足转向的方案,并在ADAMS中建立了带有非线性稳定杆的悬架、整车装配模型,通过悬架KC仿真,对稳定杆影响比较大的悬架侧倾转向系数、侧倾角刚度等指标进行了分析;通过整车稳态回转工况仿真,就两种布置方案对整车性能的影响进行了分析。研究结果表明:横向稳定杆连接杆布置在主销后侧,整车不足转向度会增加20.59%,车辆稳定性变好;但同时整车侧倾梯度也会增加2.24%,车辆安全性变差。     

基于层次分析法的半主动悬架LQG控制器的设计

采用滤波白噪声生成路面时域模型,建立了5自由度半主动悬架模型,并应用最优控制理论设计了车辆半主动悬架的LQG控制器,采用层次分析法确定各性能指标的加权系数,在MATLAB/simulink环境下建立半主动悬架进行仿真。仿真结果表明,通过对相关的系数进行加权化处理能够较好的改善车辆悬架的振动特性,有利于提高车辆的乘坐舒适性。