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ADAMS的汽车主动悬架虚拟实验台的设计

基于ADAMS/View建立了1/4汽车麦弗逊悬架模型,并运用ADAMS/Hydraulic模块,建立了主动悬架的液压伺服系统,设计了汽车主动悬架虚拟实验台。以阶跃输入、模拟路面输入和随机路面输入作为激励,对比分析了汽车主动悬架系统在理想控制力和液压伺服作用力作用下采用PID控制器的控制效果,以验证汽车主动悬架虚拟实验台的有效性。仿真结果表明,基于ADMAS的汽车主动悬架虚拟实验台,其跟随理想控制力的能力较强;与被动悬架比较,其车身的垂直加速度、悬架变形和车轮动载荷都明显降低,控制效果好。     

虚拟样机技术在汽车起重机起重臂振动分析中的应用

对汽车起重机的起重臂模型进行参数计算,通过对回转过程中突然卸载时力学模型进行分析,绘制起重臂在突然卸载情况时的理论振动曲线;利用ADAMS建立了汽车起重机的虚拟样机模型,仿真获得在回转过程中突然卸载时起重臂的振动曲线,通过与理论振动曲线相比较分析,得到汽车起重机起重臂因卸载冲击的变形,验证虚拟样机技术分析汽车起重机起重臂振动的可行性。     

路面不平度作用下汽车动载分析

建立了二自由度汽车动力学模型,运用虚拟激励法和精细逐步积分法计算了车辆在路面不平度作用下对路面的动载荷,并通过对算例的分析,考察了车速和路面不平度对车辆动载荷变化的影响,及汽车悬架减振器阻尼和动载系数之间的关系.结果表明该方法可行.     

轮胎激励对汽车中心区操纵性能的影响分析

为研究轮胎激励对于汽车中心区操纵性能的影响,搭建了考虑轮胎激励因素的转向系统模型,并嵌入到了Carsim整车模型当中。通过比对仿真结果和试验数据,验证了模型的有效性。对该模型转向系统特性参数进行灵敏度分析,得出了各参数在轮胎激励影响下对中心转向区性能的影响程度。因此在对转向系统进行设计开发时应着重考虑助力特性的选取以及干摩擦的降低,同时切勿忽略转向传动比和转向刚度的重要性,以尽可能抑制轮胎激励对汽车中心区操纵性能的影响。     

重型汽车行驶平顺性的建模与仿真分析

以三轴重型汽车十三自由度振动力学模型为研究对象,建立了重型汽车振动结构微分方程。分解六轮激励的路面功率谱矩阵,用特征值和对应特征向量表示。应用虚拟激励法理论构造了虚拟的六轮路面激励。在虚拟激励作用下,联合复模态分析方法给出了振动结构的虚拟的振动响应量。依据虚拟激励理论求取统计特性的方法,给出了真实振动响应量的功率谱和均方根值。对某三轴重型汽车进行了行驶平顺性仿真分析,结果表明,该方法较简单,为重型汽车的行驶平顺性分析提供了可行的方法。     

汽车悬架系统优化设计的复合遗传算法

:利用虚拟激励算法和复合遗传算法相结合的方法 ,进行汽车悬架系统优化设计研究。通过在半主动汽车悬架系统优化设计中的应用表明该方法正确 ,结果可信     

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.     

基于ADAMS的压裂车三缸泵振动分析

针对压裂车作业时三缸泵对车架的激励不明确问题,对压裂车三缸泵的振动特性进行了研究.首先通过建模软件Pro/E建立了三缸泵的三维实体模型,然后导入了多刚体动力学软件ADAMS,建立了其虚拟样机模型,综合考虑三缸泵多档位工作时的惯性力和液力端压力波动等激励源,添加了相应的连接、约束、驱动及激励条件,仿真得出了压裂车在工作时三缸泵对车架的横向激励,最后通过整车虚拟样机试验和现场试验对其进行了验证.研究结果表明,三缸泵对车架的激励主要为低频激励,激励峰值为2.3×106 N,出现在5.3 Hz;仿真结果能够真实反映压裂车实际工况的激励值,为压裂车三缸泵隔振方案的设计提供了理论基础.     

汽车悬架的ADAMS仿真分析

介绍运用ADAMS虚拟样机分析软件对汽车前束角变化的动力学分析方法，建立汽车长短臂结构的悬架模型，将该模型放置仿真测试平台进行跳动工况模拟实验，并研究分析汽车方向盘在不同角度时，对悬架前束角的影响变化曲线，为汽车工程领域相关分析和改进提供参考。     

桥面不平引起车桥系统随机振动车速因素分析

将桥梁离散为梁单元,车辆简化为两自由度系统,桥面不平顺引起的车桥耦合振动荷载等效为虚拟激励荷载,建立移动车辆-桥梁耦合随机振动模型,运用虚拟激励法((pseudo excitation method,简称PEM)并结合模态综合叠加技术进行求解。将数值迭代结果与Monte-Carlo法对比,验证求解算法的正确性。以简支梁桥为例,在频域内对桥面不平顺引起车桥耦合随机振动的车速因素进行分析。结果表明:桥梁跨中竖向位移均方根值随车速变化较大,车速对位移和加速度功率谱曲线的1阶频率峰值和带宽影响显著;近支点加速度功率谱曲线的峰值、频率及带宽随车速变化明显。研究桥面不平顺引起的车桥耦合随机响应,车速对桥梁和车体振动影响不可忽略。     

具有随机道路输入的驾驶员-汽车闭环系统的操纵安全性评价

进行了具有平稳随机道路输入的驾驶员－汽车闭环系统的响应分析与操作安全性评价,该算法不仅为精确算法,而且可以缩短评价周期,并且减少实车试验带来的巨大经济负担。在此基础上,研究了学变随机道路输入的驾驶员－汽车闭环系统的响应分析与操纵安全性评价,该项研究涉及汽车速度随时间慢变的情况,因此能够更好地评价汽车真实的行驶过程。     

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。     

STEERING SAFETY EVALUATION OF DRIVER-VEHICLE CLOSED-LOOP SYSTEM WITH RANDOM ROAD INPUT

０　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｒｏａｄｉｎｐｕｔｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｓｓｔｉｌｌｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃｕｎｔｉｌｎｏｗｗｈｅｎｓｔｅｅｒｉｎｇｄｙｎａｍｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｓｔｕｄｉｅｄｆｏｒｄｒｉｖｅｒｖｅｈｉｃｌｅｃｌｏｓｅｄｓｙｓｔｅｍ［１］．Ｔｈｅｒｏａｄｃｕｒｖｅｓｈａｐｅｉｓｒａｎｄｏｍｉｎｆａｃｔ．Ｉｔｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｎｄｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｔｒｅａｔｔｈｅｒｏａｄｃｕｒｖｅｓｈａｐｅｉｎｐｕｔａｓｒａｎｄｏｍｐｒｏｃｅｓｓｉｎｏｒ…     

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。     

空气悬架SIMPACK与MATLAB联合仿真研究

利用虚拟样机技术建立了基于多体动力学软件SIMPACK的空气悬架客车模型,并基于神经元自适应控制理论在MATLAB中设计了神经元自适应控制器。通过SIMPACK中的路面编辑器建立了脉冲输入以及随机输入两种路面模型,进行了SIMPACK动力学模型与MATLAB控制策略的联合仿真研究。仿真结果表明,由车辆虚拟样机模型和神经元自适应控制策略组成的空气悬架系统,相比于被动悬架系统,有效降低了车身垂直振动加速度响应,抑制了车身姿态变化,改善了客车的行驶平顺性和乘坐舒适性。     

坦克多体系统动力学建模及模型试验验证

为研究坦克的行驶振动特性和越野机动性,通过虚拟样机技术和多体动力学建模方法,对坦克动力学系统进行了拓扑结构分析,建立了坦克多体系统动力学模型,基于谐波叠加法建立了随机路面模型;为了验证模型的可信性,在稳定行驶工况下,分别选取汽车平台障碍和随机路面高速跑道环境,将模型仿真结果和实际车辆试验结果进行对比分析。结果表明：该坦克多体系统动力学模型能够较好地反映实际车辆的振动特性,为坦克行驶振动特性的研究提供了参考模型;实车试验的方法能够很好地用于仿真车辆模型动力学特性的验证。     

Annoyance rate evaluation method on ride comfort of vehicle suspension system

The existing researches of the evaluation method of ride comfort of vehicle mainly focus on the level of human feelings to vibration. The level of human feelings to vibration is influenced by many factors, however, the ride comfort according to the common principle of probability and statistics and simple binary logic is tmable to reflect these uncertainties. The random fuzzy evaluation model from people subjective response to vibration is adopted in the paper, these uncertainties are analyzed from the angle of psychological physics. Discussing the traditional evaluation of ride comfort during vehicle vibration, a fuzzily random evaluation model on the basis of annoyance rate is proposed for the human body＇s subjective response to vibration, with relevant fuzzy membership function and probability distribution given. A half-car four degrees of freedom suspension vibration model is described, subject to irregular excitations from the road surface, with the aid of software Matlab/Simulink. A new kind of evaluation method for ride comfort of vehicles is proposed in the paper, i.e., the annoyance rate evaluation method. The genetic algorithm and neural network control theory are used to control the system. Simulation results are obtained, such as the comparison of comfort reaction to vibration environments between before and after control, relationship of annoyance rate to vibration frequency and weighted acceleration, based on ISO 2631 / 1 （1982）, ISO 2631-1 （1997） and annoyance rate evaluation method, respectively. Simulated assessment results indicate that the proposed active suspension systems prove to be effective in the vibration isolation of the suspension system, and the subjective response of human being can be promoted from very uncomfortable to a little uncomfortable. Furthermore, the novel evaluation method based on annoyance rate can further estimate quantitatively the number of passengers who feel discomfort due to vibration. A new analysis method of vehicle comfort is presented.     

基于虚拟试验场技术的汽车平顺性仿真分析

基于虚拟试验场(VPG)技术进行汽车平顺性仿真.建立了整车多体动力学虚拟仿真模型和随机输入路面模型,利用LS-DYNA对仿真结果进行计算,得到时域信号下的车身加速度曲线和频域信号下的车身加速度功率谱,采用总加权加速度均方根值法分析试验结果,并通过改变悬架刚度和阻尼大小,研究悬架系统对汽车平顺性影响,进一步对仿真车辆的平顺性进行评价.试验结果表明,基于VPG技术进行汽车平顺性仿真能够真实地反映实车试验工况,分析结果准确、可靠.