下穿U型道路在行驶车辆作用下的动力响应

为了解下穿U型道路在车辆荷载作用下的动力特性,通过对车辆、下穿U型道路振动系统的分析,将车-路耦合振动问题分解成两个独立的运动体系,即车辆振动子系统和道路振动子系统．利用车轮和路面的位移协调方程来考虑车路的接触,在空间整体车辆模型振动微分方程推导的基础上,考虑路面不平度的三维空间分布,对路面不平度非一致激励下U型道路的动力响应进行研究．结果表明,当路面平顺时,车-路耦合作用力波动很小;随着路况的变差,车-路耦合作用力迅速增大;在路面不平度的非一致激励下,左右轮作用力存在明显差异．车辆行驶速度对动载系数的影响较小,路面不平度对动载系数的影响较大．路况较差时,应考虑车辆荷载的冲击效应．     

考虑跳车情况下的车-桥耦合振动研究

为研究跳车情况下的车-桥耦合振动,运用结构动力学理论,建立车辆过桥时考虑桥面不平度引起的跳车情况下的车-桥耦合振动计算模型。采用Newmark新型显式积分方法获得车-桥耦合振动响应的数值解。讨论车辆通过不平度较大的桥面而发生跳车现象时,在考虑跳车与不考虑跳车2种情况下车辆对桥梁的冲击作用。分析结果表明:跳车对桥梁的冲击作用显著。尤其当车辆质量较大或以较高速度过桥时,考虑跳车作用下的车-桥耦合振动比不考虑跳车更接近真实工况;车辆通过路面不平度较大的桥梁时,必须考虑跳车现象的发生。     

桥面不平度的简支梁桥车桥耦合振动分析

桥面不平度通常被认为是影响车桥系统耦合振动的主要因素之一。根据给定的桥面不平度功率谱密度变换得到桥面不平度是一个有效、快速的途径。分别采用三角级数法和Fourier逆变换法得到各级路面的不平度及其对应的功率谱密度函数。通过比较可知:Fourier逆变换法精度较目前被广泛应用的三角级数法高。推导了四自由度车辆和桥梁的振动平衡方程,并编制了车桥耦合振动分析程序,结合Fourier逆变换法得到的桥面不平度,分析了某简支梁在考虑桥面不平度下的动力响应。研究结果表明,桥面不平度对桥梁和车辆的动力响应影响很大,车速决定着车辆对桥梁作用力和车辆受到的桥梁对其反作用力的频率,从而影响到桥梁振动。     

车辆-人体系统振动的时域模拟及频谱分析

基于SY6480轻型客车建立了车辆 人体振动系统的12个自由度动力学模型。模型中引入了四轮相关路面激励和人体模型,以能量方程推导出系统的动力学方程,进而对系统的振动过程进行了时域模拟和试验验证。所得的模拟结果比传统的频域模拟结果更精确可靠。对车辆角振动和人体各部位的振动情况谱分析结果表明:车身的角振动能量大约为垂直振动能量的1/4,研究时不能忽略,人体垂直振动的固有频率为2.0～2.5Hz,可为车辆平顺性设计提供参考。     

车辆—路面空间耦合振动模型及其动力响应分析

为准确模拟行驶车辆作用下刚性路面的动力响应,建立车辆—路面空间耦合振动精细化分析模型。车辆采用质点—弹簧—阻尼器空间整车模型,混凝土刚性路面采用弹性地基板有限元模型,采用改进的谐波叠加法考虑路面平整度的三维空间分布,利用车轮和路面的位移协调方程将车辆振动和路面振动联立求解。实例分析表明,所建立的车—路耦合振动模型能够真实地反映车辆和路面间的空间几何耦合关系和力学耦合关系;在三维路面不平度的激励下,车辆和路面的动态响应均表现出明显的空间分布特性;与瞬态动力分析方法相比,利用考虑路面不平度空间分布的车—路耦合振动模型对混凝土路面进行车辆动力响应分析时,路面弯沉和板底应力有明显增大。     

车辆荷载作用下混凝土箱梁桥桥面板局部振动分析

研究车-桥耦合振动条件下,混凝土箱梁桥桥面板局部振动规律.推导车-桥耦合动力平衡方程,用板单元建立简支箱梁桥有限元模型,采用3维7自由度车辆模型,由路面功率谱密度函数模拟得到等级分别为"理想"、"好"和"差"的路面不平度函数.通过数值模拟计算桥面板不同位置的竖向位移、纵向弯矩和横向弯矩的动力放大系数(DAF).分别对车道位置、路面等级、车速和桥梁阻尼进行了参数分析.结果表明,车辆荷载作用下,桥面板不同位置的局部DAF值、同一位置由不同响应量得到的DAF值之间均存在很大差异,采用统一的DAF来计算车辆对桥面板的冲击作用不甚合理.路面不平度是影响桥面板车致振动最为重要的因素;而车速次之,且很难找到明确的函数关系用于描述车速对箱梁桥面板的局部动力放大系数的影响.     

双轴车辆随机响应与道路激励的定量关系

运用随机理论，综合道路状况、车辆特性、结构参数及行驶速度等因素，给出了双轴四轮车辆隔振系统的动态特性和道路谱矩阵。推得车辆垂向振动、横向摆动、纵向颠簸的位移、加速度响应谱和均方值的一般公式。     

基于车辆响应的路面不平度识别方法

针对路面不平度识别的问题,研究了基于车辆响应的NARX神经网络识别方法及其适用性。建立了汽车振动系统4自由度平面模型,通过仿真获得车辆响应和车轮路面不平度。对于NARX神经网络及其应用选择、输入方案优化和评价指标进行了研究,提出了车辆响应选择和组合优化的解决方案。采用NARX神经网络识别了常用的B级路面和车速为60 km/h下某轿车的前轮路面不平度,其相关系数和均方根误差分别达到96.75%和0.003 3。考虑了训练采样点数、车辆响应随机噪声、车速和路面等级的变化对训练完成的NARX神经网络效果的影响,说明了基于车辆响应识别路面不平度的NARX神经网络方法的适用性。研究结果表明,采用正交试验设计确定NARX神经网络优化输入方案和基于车辆响应识别路面不平度取得了满意的结果,两者具有良好的适用性。     

路面不平度测量——进展与现状评述

本文综述了与地面车辆振动有关的路面不平度研究现状,指出了目前软路面不平度沿用硬路面不平度测量方法存在的问题,提出了软路面不平度的定义,并指出有必要研究各种条件下原始地面不平度、车辙不平度以及有效不平度三者之间的关系,为研究车辆振动和评价车辆振动性能提供科学的依据。     

考虑垂向-侧向运动的半挂列车动力学建模及分析

铰接车辆的动力学模型对于理解车辆系统内在的复杂关系,预估车辆性能的变化以及完善新车型的开发具有重要意义.本文建立了11自由度垂向和侧向耦合的3轴半挂汽车列车动力学模型.通过与整车的平顺性模型对比,验证所建模型的有效性.并且进一步研究了道路的不平度激励、车辆行驶速度、挂车悬架刚度、挂车轮胎刚度参数变化引起的车身跳动和侧倾运动的规律.研究结果可为铰接车辆的设计控制和参数匹配提供参考价值.     

多传感器的车辆装载状态动态监测方法

为了研究车辆装载状态实时监测方法,建立了路面随机高程激励仿真模型,并将其作为二自由度四参数的1/4车辆振动模型的输入激励。在不同运行工况下用SIMULINK对悬架动态特性进行仿真分析,得到悬架动行程与动载荷具有全局线性关系。基于悬架动态特性分析结果,提出了一种多传感器的车辆装载状态动态监测方法。以解放赛龙Ⅱ重型载货汽车为试验车、MC9S12XEP100单片机为车载终端,设计开发了车辆载荷动态监测预警系统平台,并进行了标定试验。在A等级路面、不同车速的状态下,采用预设货物滑移的方法进行了道路试验。试验结果表明:该方法实现了车辆装载状态的实时监测,为车辆行驶过程中装载状态异常监测预警提供了一种新方法。     

基于ABAQUS有限元的重型自卸车副车架模态分析

为了研究自卸车副车架设计及动态特性,以重型自卸车副车架为原型,利用SOLIDWORKS软件建立了边梁式副车架计算模型,应用ABAQUS有限元软件的模态分析方法对其动力学特征参数进行了分析,计算了副车架在约束状态下的固有频率及振型.结果表明,该车副车架固有频率避开了路面及发动机产生的激振频率,不会发生共振,但管梁处存在较大的局部振动,易产生疲劳破坏,分析数据可为重型自卸车副车架优化改进提供理论技术支持.     

道面单向约束作用对飞机振动响应的影响

基于B737-800机型,建立道面单向约束的飞机六自由度模型,分别进行单个和随机不平整激励道面上飞机滑跑仿真计算. 结果表明：单个不平整激励输入下,机体振动响应与道面变形模式相关,不再随道面变形波长、幅值及飞机滑跑速度单调变化,与不考虑道面单向约束作用时有显著差异,且不同滑跑速度的敏感波段不相同. 在随机不平整激励输入下,机轮脱离道面时间随道面平整度劣化而增加. 当跑道国际平整指数为3 m/km时,飞机以超过70 m/s的速度滑跑,机轮可能脱离道面的滑跑距离占比超过1/4. 飞机振动响应主频变低、高频振动大幅衰减,振动能量向更低频集中. 在评价机场跑道平整度的2个指标中,机体质心竖向最大加速度相较于不考虑单向约束作用时有所增大,竖向加速度均方根因机轮脱离道面削弱负向加速度响应有所减小.     

Simulation and analysis of a Truck Model＇s ride comfort based on fuzzy adaptive control theory

This paper tried to analyse and verify the fuzzy adaptive control strategy of electronic control air suspension system for heavy truck. Created the seven-freedoms vehicle suspension model, and the road input model; with Matlab/Simulink toolboxes and modules, built dynamical system simulation model for heavy truck with air suspension, fuzzy adaptive control model, height control model for air spring, and intelligent control and analyse on root mean square value of acceleration of gravity center of the vehicle under excitation of road. Results show that the fuzzy control had less help to the body vibration on the better pavement, but had the better benefit on the bad road, and the vehicle＇ s root mean square value of acceleration of gravity center is less than passive suspension＇ s obviously.     

大攻角及桥面粗糙度对扁平钢箱梁涡振性能的影响

为探究大攻角及桥面粗糙度对扁平钢箱梁涡振性能的影响,对寸滩长江大桥主梁进行了风洞试验。应用Matlab软件模拟桥面粗糙度变化范围,根据模拟结果选取对应的砂纸在试验中模拟桥面粗糙度,分析了攻角及桥面粗糙度对扁平钢箱梁涡振区间及幅值的影响。试验研究表明:在大攻角下扁平钢箱梁的涡振振幅和范围明显增大,对桥址位于山区等容易发生大风攻角的地区的桥梁应进行大攻角试验。扁平钢箱梁的涡振响应随着桥面粗糙度增大而减小。正攻角范围内,桥面粗糙度对涡振响应的影响随着攻角减小而增大。桥面粗糙度发生变化时,扭转涡振响应更加敏感,变化幅度大于竖向涡振响应变化幅度。     

基于多传感器综合的路面不平度测量

提出了基于惯性基准多传感器综合的路面不平度检测方法,对测量平台的多路加速度信号进行去均值、数字积分和去趋势项处理,计算获得测量平台的精确垂直位移,然后利用提出的路面不平度测量方法完成了路面不平度的测量.针对多数据段拼接问题提出了信号局部基准调整的自适应方法,利用此方法实现了路面不平度的精确测量.通过对比试验证明此方法检测精度较高,完全可以满足工程实践应用.     

考虑电机参振的电动汽车平顺性频域分析模型

针对某型电动乘用车,建立考虑电机参振的11自由度电动汽车平顺性频域分析模型,分析车辆典型响应的传递函数和功率谱密度基本特征,计算不同行车速度和路面等级下各响应的均方根值;从降低电机振动和提高整车平顺性角度,分析不同悬置刚度和阻尼、电机总成质量对上述特性的影响。结果表明:建立的分析模型与传统模型相比,不仅可分析整车平顺性,还能用于研究电机振动状态及其对整车平顺性的影响;电机总成参数对整车平顺性的影响较小,但对电机自身振动影响明显,增大电机总成悬置刚度和阻尼、减小质量有助于降低电机振动,悬置刚度增大会略微降低整车平顺性。