基于近似模型的大排量摩托车悬架系统平顺性优化分析

针对某运动型大排量摩托车行驶平顺性问题提出一种优化方案.通过摩托车在C级路面上的仿真分析得到表征摩托车行驶平顺性的俯仰振动与垂向振动加速度,并将以上两个指标峰值作为目标响应,采用最优拉丁超立方抽样方法对悬架系统的相关参数进行灵敏度分析与近似建模,基于分析结果采用径向基函数神经网络近似模型进行多目标优化.结果 表明,优化...     

基于虚拟试验的摩托车平顺性仿真研究

利用三维建模软件建立摩托车三维实体模型,导入多体动力学软件ADAMS,在各零部件之间设置相互约束,编制路面文件,形成适合平顺性分析的摩托车多体动力学模型.通过对摩托车多体动力学模型进行虚拟试验,提取对驾乘舒适性显著影响部位的振动加速度值,对摩托车的平顺性进行评价分析.     

农用三轮摩托车平顺性仿真及优化设计研究

利用Adams/View建立三轮车的多刚体动力学模型,并在其中添加驾驶员模型,通过驾驶员控制方向把的转角对跑偏现象进行实时的反馈和调节,从而精确模拟实际车辆在道路上的行驶情况。然后对车辆的平顺性能进行仿真分析,得其振动的加速度,参考汽车的平顺性评价指标,对其平顺性进行评价。在此基础上,以驾驶员座椅垂向加速度均方根值作为目标函数,对三轮车的行驶平顺性进行优化设计,得到前后减振器的刚度、阻尼的最优值,使其乘坐舒适性得到大幅度提高。     

HHT在车辆-轨道系统垂向振动时频分析中的应用

应用希尔伯特黄变换方法(Hilbert-Huang transform,简称HHT)对车辆-轨道系统中高低不平顺与车辆垂向振动加速度关系进行分析。首先,利用经验模态分解法(empirical mode decomposition,简称EMD）对实测的高低不平顺与车辆垂向振动加速度信号进行分解,得到两者的本征模函数;然后,通过比较分析两者本征模函数的时域波形与Hilbert能量谱,说明高低不平顺本征模函数与车辆垂向振动加速度本征模函数之间的确定性的对应关系,可以利用车辆垂向振动加速度来识别轨道高低不平顺的不良区段;最后,对京广提速干线铁路轨检车实测样本进行回归分析,得到在波长为1.5～50m范围内直线和曲线段高低不平顺与车辆垂向振动加速度的定量关系。     

摩托车行驶平顺性的仿真分析与试验研究

对含路面不平激励作用下的摩托车进行了行驶平顺性的动力学建模,用垂向刚度的弹簧模型代替轮胎模型,从而对建模过程进行简化,建立了车身垂向、俯仰及前后轮弹跳共四个自由度的多体动力学模型.运用谐波叠加法建立了C级路面模型,并将其同时应用到多体动力学模型仿真分析以及基于道路模拟的摩托车平顺性的试验测试中.在道路模拟的试验中,采用两通道轮胎耦合道路模拟试验机对摩托车系统进行激振,将C级路面模型转化为激振器的驱动信号,并对驾驶员坐垫和脚踏位置的振动加速度进行了测试,同时与仿真分析结果进行对比,验证了仿真模型的正确性.     

基于模糊-PID控制策略的越野车辆主动悬架联合仿真研究

基于ADAMS软件建立了主动悬架越野整车模型。设计了主动悬架的模糊-PID控制策略,对车身的垂向及侧倾振动加速度进行控制。通过ADAMS与Matlab/Simulink软件联合仿真的分析结果表明,建立的主动悬架模糊-PID控制器不仅改善了车辆的平顺性,而且可以提高车辆的侧倾稳定性。     

车辆冲击平顺性客观评价方法研究与设计优化

首先基于行业标准提出了与主观评价相对应的冲击平顺性客观评价方法,客观评价方法为:在前轮过凸块引起的驾驶员座椅导轨处的频率加权加速度时间历程中,取最大值与最小值的差值(峰峰值)来评价前轴的冲击强度,取0.3秒时间段的三向(纵向、横向与垂向)轴加权加速度均方根总值的最大值来评价前轴的综合冲击平顺性;在后轮过凸块引起的后排乘客地板处的频率加权加速度时间历程中,取峰峰值来评价后轴的冲击强度,取0.3秒时间段的三向轴加权加速度均方根总值的最大值来评价后轴的综合冲击平顺性;试验结果表明客观与主观评价结果具有较好的一致性。然后对比了冲击平顺性的仿真与试验结果,验证了Adams/Car模型用于分析冲击平顺性具有较高的准确度。最后应用Adams/Car模型分析了冲击振动的机理,并对引起簧上质量振动的作用力进行了解析,得出了引起冲击振动的关键因素;同时结合实际对影响因素进行了灵敏度分析,得出了影响大小,并进行了试验验证。     

普及型轿车悬架性能优化及整车平顺性研究

以某在用普及型轿车为研究对象,运用虚拟样机技术,建立麦弗逊前悬架虚拟样机模型。通过虚拟仿真,得到其前轮定位参数,揭示其运动学规律。通过修改模型硬点坐标,优化前悬架性能使其达到使用要求。基于ADAMS/Car建立整车仿真模型;建立粗糙沥青路面和粗糙水泥路面两种随机路面输入,以及三角形凸块脉冲路面输入,并分别进行汽车平顺性仿真。得到人体振动的加权加速度均方根值和座椅处的最大垂向加速度,分别对随机路面输入和脉冲路面输入下的汽车平顺性进行评价。结果表明:随机路面输入下汽车具有较好的平顺性,脉冲路面输入下对乘员健康无危害。     

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.     

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。     

基于VPT高速电梯性能分析及动力学参数优化

高速电梯在水平和垂直方向的振动是影响舒适感的主要因素。为了提高舒适型并缓解振动和冲击对电梯内部仪器的影响,对电梯振动的动力学参数进行了优化。通过虚拟样机技术(virtual prototype technology,简称VPT)在虚拟样机中完成对高速电梯运行过程中速度和加速度的仿真分析;运用灵敏度分析法,分别通过固有频率分析和信号频域分析对影响电梯系统垂直和水平方向的振动动力学参数进行了优化。仿真结果显示,优化后的电梯系统垂直方向的振动加速度由原来的1.12 m/s2降为1.04 m/s2,轿厢水平方向的振动加速度小于0.1 m/s2,使垂直和水平方向的振动加速度最大幅减小,提高了电梯的乘坐舒适感,为高速电梯系统的优化设计与研发提供一条有效途径。     

某型车路面冲击载荷作用下瞬态动力分析

在动态环境下,为了预测人-车系统的振动响应特性及车辆乘坐舒适性,根据瞬态动力学原理和路-车-人系统间的相互作用,构建了9自由度汽车乘坐动力学模型。基于路面不平情况下的瞬态冲击载荷而引起的人-车系统不同位置的加速度响应,在ANSYS软件中进行仿真分析。仿真分析结果表明：该9自由度车型在特定的参数匹配下,在路面不平引起的瞬态冲击载荷作用时,传递到人体的加速度能快速的衰减到设计范围内,满足整车乘坐舒适性的设计要求。     

基于ADAMS与Matlab的半主动悬架联合仿真研究

利用多体动力学软件ADAMS建立了悬架的机械系统模型,运用MATLAB设计了基于模糊算法的半主动悬架控制器,基于ADAMS／View和Matlab／Simulink对半主动悬架进行了联合仿真。仿真结果表明,基于模糊控制的半主动悬架能够很好地降低车身加速度、悬架动挠度及车轮动位移,较大地改善了车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。     

Embedded system to evaluate the passenger comfort in public transportation based on dynamical vehicle behavior with user’s feedback

This paper shows the development of a system (Hardware, Firmware and Software) focused to assess the dynamic motion factors that affect the comfort in public transportation systems. The data is collected, on-board processed and transported using the public transportation system vehicles as mobile smart sensors. Therefore, the acceleration measurement using a tri-axial accelerometer, the position detection using Global Positioning System (GPS) and the appropriate algorithms allow the system to detect rude driver styles and defects on the pavement. The firmware is composed by two algorithms. The first one is based on the detection of acceleration and Jerk magnitudes out of the comfort range, which is called Jerk-Acceleration Threshold Detection (JATD). An algorithm to compute the Jerk with comparable results to prior researches is proposed in this paper. The second algorithm, called Comfort Index with Acceleration Threshold Detection (CI-ATD), is based on the detection of acceleration values out of comfort range and the average ride comfort. The average ride comfort is supported by the recommendation of the international standard ISO2631-1. The comfort range or threshold values can be set using the user’s perception. A software developed in LabVIEW™ interface, visualizes discomfort event in online maps for geographic location of each event. Also, the software implements road unevenness detection, which is based on the collected data analysis. The system was successful tested in a conventional bus line on its daily ride, the results reveals that most of the events are due to vertical acceleration disturbances. Also, a preliminary test indicates higher sensibility for vertical than longitudinal or transversal accelerations.     

变节距悬架弹簧对方程式赛车平顺性的影响

针对大学生方程式赛车座椅与车架为刚性连接,行驶过程中车架振动对驾驶员造成很大影响的问题,分析了赛车变节距悬架弹簧的弹性特性曲线拟合方法,得出了变节距悬架弹簧节距随载荷的变化规律;通过随机输入实验和确定输入实验,对比分析了赛车前悬架分别采用线性弹簧和变节距弹簧对平顺性的影响。实验结果表明：随着车速的提高,车身各测点的最大垂直振动加速度都增大,但采用变节距弹簧的各测点值都小于采用线性弹簧的各测点值;当实验车速为50km/h时,采用变节距弹簧,前轴测点和座椅底板测点的垂直振动加速度均方根值较采用线性弹簧分别减小了11.02％和20.16％,平顺性得到提高。     

基于随机路面的空气悬架平顺性研究

将空气弹簧的刚度特性曲线编写XML文件,与机械系统仿真分析软件ADAMS结合,建立了空气悬架的客车模型,并根据相关法规在ADAMS/Car Ride环境中对虚拟样机进行平顺性仿真,仿真结果在ADAMS/postprocessor环境中进行处理,给出了一种求得平顺性评价指标较为简便的方法。结果表明分析样车的悬架系统设计合理,虽舒适性随车速提高及路面等级的下降,加权加速度均方根值呈增大趋势,但仍然能保持在主观评价的舒适界限之内。     

基于MATLAB的商用车平顺性优化与分析

为解决传统商用车平顺性优化三要素之间隐性表达式给优化带来不便的问题、分析乘员舒适性与货物安全性对悬架参数改变的响应,提出半显性优化方法。以驾驶室振动和货箱振动加速度加权均方根值为改进目标函数、悬架动行程和车轮动载荷为约束条件,调用振动仿真模型获得目标函数评价,运用均匀设计法得出约束条件与优化变量之间的关系。应用遗传算法实现商用车平顺性优化,获取最优参数匹配,并根据驾驶室与货箱振动时域图与功率谱密度图进行对比分析。结果表明:优化后整车平顺性有明显改善,优化方法可行;货物安全性改变较乘员舒适性改变将近两倍,优化时考虑货箱振动十分必要。     

基于磁流变阻尼器的铁道车辆结构振动半主动控制

在建立铁道车辆柔刚体系统垂直动力学模型的基础上,应用独立模态空间控制理论和最优控制理论,对影响车辆垂直运行平稳性的车体低阶弯曲结构振动和浮沉、点头等刚体振动进行控制。根据铁道车辆悬挂系统的特点,提出采用磁流变阻尼器作为作动器,以降低车体垂直加速度进而改善运行平稳性为目标的半主动控制策略,来实现在性能改善和能量消耗之间的协调,在ADAMS和Matlab/Simulink?环境下,应用机械系统和控制系统联合仿真技术,对采用半主动控制策略的整车性能进行仿真研究。仿真结果显示该半主动控制策略能较好地抑制车体第一阶弯曲模态的结构振动,并可改善车辆运行平稳性,针对铁道车辆系统的磁流变阻尼器在设计上是可行的。     

基于ADAMS模型的履带车辆半主动悬挂自适应控制

建立了某履带车辆ADAMS整车模型。搭建了控制算法MATLAB与实体模型ADAMS之间的联合仿真接口。提出了采用模糊控制器调整PID调节器参数实现基于ADAMS建模的整车半主动悬挂控制策略。用动行程及其变化率作为模糊控制器的输入,通过模糊控制器的输出动态调整PID调节器的参数,形成了车辆半主动悬挂自适应控制系统。仿真研究表明,该自适应控制系统能够有效协调加速度和动行程在不同频段的矛盾,明显改善履带车辆行驶的平顺性。