混合空气悬架客车侧倾稳定性分析

某型客车前后悬架均为混合空气悬架,需要对该型客车进行侧倾稳定性分析计算。首先,确定该客车前后悬架的侧倾中心和整车侧倾中心线;其次,计算出侧倾力臂、侧倾力矩;然后,推导了悬架侧倾角刚度计算公式,讨论了两种横向稳定杆垂直刚度计算方法——基于材料力学经典理论的方法和有限元分析法;最后,计算了该型客车的侧倾角刚度、整车在0．4g侧向加速度时的侧倾角,并根据相关标准对该型客车的侧倾稳定性进行了评价。这种客车侧倾稳定性分析方法适用于混合空气悬架的设计计算以及侧倾仿真模型的校核计算。     

矿用汽车前悬架瞬态和稳态侧倾特性分析

侧倾特性是影响车辆平稳运行和安全行驶的重要因素,采用理论分析、仿真模拟和试验验证相结合的方法研究某款矿用自卸车前悬架的瞬态和稳态侧倾特性。结合油气悬架理论模型和台架试验分析结果,获得单气室油气悬架的非线性刚度和阻尼特性,分析悬挂缸的主要结构参数和工作参数变化对其输出特性所产生的影响;采用图解法确定独立前悬架侧倾中心的位置。建立矿用汽车独立式前悬架的数学模型和侧倾运动动态仿真模型,对前悬架的侧倾运动特性进行分析。通过仿真模型讨论油气悬架系统的阻尼孔面积、单向阀过流面积、初始充气量对质心侧倾性能的影响。采用正交试验的方法研究前悬架的稳态侧倾特性,最后通过灵敏度获得对悬架侧倾特性最敏感的变量。结果表明:油气悬架在抗侧倾能力上明显要优于其他类型的悬架     

基于Trucksim和Matlab的车辆侧倾联合仿真与分析

针对轻型客车的侧倾稳定性问题提出了采用Trucksim与Matlab/Smulink联合仿真的方法。通过Trucksim得到双移线侧倾工况下的侧向加速度曲线,采用拟合算法得到加速度数据并转化为侧向力作为Simulink模型的输入,进一步基于该输入建立半车四自由度侧倾仿真模型。通过仿真及对悬架相关性能进行分析可知,该联合仿真方法准确有效,该型客车的侧倾角变化在稳定范围之内且悬架性能符合要求,论文模型及方法为进一步优化车辆悬架结构和性能提供了参考。     

客车油气悬架系统的特性研究

为了改善客车行驶的平顺性,避免转弯时车身侧倾,建立了同轴互联式客车油气悬架系统模型,对其特性进行研究。介绍了单筒式油气弹簧与同轴互联式油气悬架系统的结构及工作原理,通过对比仿真分析,确认同轴互联式油气悬架系统与空气悬架系统相比,在平顺性和抗侧倾方面具有优越性。     

互联式油气悬架系统的建模与仿真研究

以互联式油气悬架系统为研究对象,基于AMESim建立了工程车辆单桥四自由度悬架系统仿真模型,解决了AMESim的机械库元件只能进行一维仿真的问题,分析了单侧车轮受激励下车身位移和侧倾角的变化,同时分析了不同阻尼孔直径对互联式悬架系统车身振动特性的影响。     

车辆主动悬架协调控制技术研究

为解决汽车转向工况下悬架系统垂向振动控制和侧倾控制存在的协调问题,提出了基于功能分配的主动悬架协调控制策略,设计了垂向运动控制器、侧倾控制器和协调控制器,通过协调控制器对垂向运动控制器和侧倾控制器进行功能分配。在控制策略的实现过程中,利用Adams建立整车动力学模型,在Simulink中设计控制系统,搭建Adams/Simlink主动悬架整车联合仿真平台,并通过汽车二自由度线性模型验证该平台的可行性。在C级路面上进行了直线行驶和角阶跃输入两种工况的仿真实验,对算法进行验证。结果显示,通过协调控制器进行功能分配的主动悬架控制系统,能很好的协调垂向控制器和侧倾控制器,提高了汽车的综合性能。     

七自由度主动空气悬架最优控制的研究

在深入研究空气悬架特性的基础上,应用汽车系统动力学理论建立了新型七自由度主动空气悬架整车模型。控制方法是整个主动空气悬架控制技术的核心,对主动空气悬架的特性有着举足轻重的影响。根据二次型最优控制器的设计原理设计了主动空气悬架二次型最优控制器(LQR),同时建立了随机路面的四轮输入模型。仿真结果表明:与被动空气悬架相比,最优控制的主动空气悬架能有效控制车身垂直加速度、车身侧倾角加速度和车身俯仰角加速度。     

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。     

重型多轴车辆互连油气悬架特性分析

以重型多轴车辆互连悬架系统为研究对象,建立了四轴互连油气悬架液压系统数学模型。模型中考虑了管路沿程压力损失、局部压力损失和油缸活塞杆运动摩擦力的影响,并进行仿真分析,通过台架试验验证了模型的正确性。基于互连油气悬架液压系统数学模型,对比分析了垂向和侧倾工况下互连悬架和独立悬架的刚度和阻尼特性,以及对互连悬架阻尼特性进行参数化分析。结果表明：在垂向工况下,互连悬架蓄能器内气体体积变化量相当于各活塞杆进出油缸的体积,与独立悬架蓄能器内气体体积变化量相等,因此互连悬架与独立悬架刚度特性相同,但其阻尼力大于独立悬架;侧倾工况下,互连悬架在增加侧倾刚度的同时也明显增大了阻尼力。两种工况下,独立悬架阻尼特性不变,互连悬架阻尼力随单向阀直径增大、阻尼阀直径增大、油管直径增大、油缸内径减小和活塞杆直径增大而减小。     

基于ADAMS/Car ride的轿车平顺性仿真分析

以分别基于双叉臂式和麦弗逊式独立悬架为前悬架的某两轿车为研究对象,运用机械系统动力学仿真软件ADAMS/Car ride模块建立了包括前后悬架、轮胎、车身和转向系等子系统在内的整车仿真模型;基于Sayers数字模型生成B级随机输入路面,按照国家标准进行随机输入路面汽车平顺性仿真。通过计算随机输入下汽车总加权加速度均方根值,对两轿车的平顺性进行对比评价。结果表明:B级随机输入路面下前后悬架均为双叉臂式的轿车具有较好的平顺性,对轿车悬架系统的开发和轿车乘坐舒适性的改进设计提供了理论依据。     

Hybrid control of an active suspension system with full-car model using H∞ and nonlinear adaptive control methods

This paper presents hybrid control of an active suspension system with a full-car model by using H_∞ and nonlinear adaptive control methods. The full-car model has seven degrees of freedom including heaving, pitching and rolling motions. In the active suspension system, the controller shows good performance: small gains from the road disturbances to the heaving, pitching and rolling accelerations of the car body. Also the controlled system must be robust to system parameter variations. As the control method, H_∞ controller is designed so as to guarantee the robustness of a closed-loop system in the presence of uncertainties and disturbances. The system parameter variations are taken into account by multiplicative uncertainty model and the system robustness is guaranteed by small gain theorem. The active system with H_∞ controller can reduce the accelerations of the car body in the heaving, pitching and rolling directons. The nonlinearity of a hydraulic actuator is handled by nonlinear adaptive control based on the back-stepping method. The effectiveness of the controllers is verified through simulation results in both frequency and time domains.     

动车组车下设备对舒适度的影响分析

为研究车下设备对动车组舒适度的影响，建立考虑车体弹性和多个车下设备的高速动车组垂向动力学模型，实现设备的质量参数、结构参数和悬挂参数等参数化建模，基于频域分析法推导系统加速度频响函数表达式，采用随机轨道不平顺激励功率谱和舒适度滤波函数计算舒适度指标，基于最优同调理论设计设备的最优悬挂频率和阻尼比并进行数值验证。结果表明，车体垂弯频率越高、设备质量越大且越靠近车体中心安装，舒适度指标越小，车辆乘坐舒适性越好，建议将大质量设备（4 t及以上）悬挂在距车体中心5 m以内；设备质心纵向偏心导致其吊挂点的作用力力臂改变和转动惯量增加，造成舒适度指标略有增加；在优化设备悬挂参数时，可以忽略车体结构阻尼的影响；设备质量越大，最优悬挂频率越低、最优悬挂阻尼比越大，且应当基于加速度响应设计最优悬挂阻尼比，最优同调条件为车体和设备的相位差接近π/2；针对所述车辆，设备最优悬挂频率和阻尼比分别为7 Hz和0.2~0.3，车体加速度功率谱中的弹性振动主频得到充分抑制。     

扭转梁式悬架弹性运动学特性分析与结构优化

以某乘用车厂开发的轻型轿车为研究对象,基于UG,Hypermesh、Adams/car、patran建立样车的扭转梁式悬架刚柔耦合仿真模型,分析悬架弹性运动学特性及其对操稳性的影响,并将其与对标车进行悬架弹性运动性能对比,分析研发车型悬架性能的合理性.采用Adams/Insight建立参数优化模型,并进行结构参数优化设...     

基于ADAMS/CAR的赛车平衡悬架仿真分析

提出将平衡悬架理论应用在赛车上,并在ADAMS/CAR软件中建立了某赛车前平衡悬架的动力学仿真模型,在双轮同向激振工况中进行仿真分析,得出车轮在跳动过程中主要定位参数变化曲线。通过分析得出各参数变化量均在实际设计要求值范围内,表明所建立的平衡悬架模型的正确性以及在赛车上应用的可行性。     

FSAE赛车前轮定位参数的优化研究

针对大学生方程式(FSAE)赛车前轮定位参数的优化设计问题,基于ADAMS/Car模块建立FSAE赛车双横臂独立悬架的仿真模型,对前轮定位参数进行仿真分析。利用ADAMS/Insight模块进行优化设计,确定设计参变量和设计目标,对所选定的设计目标进行影响因素分析;根据优化结果修改前悬架仿真模型,再次进行前轮定位参数的仿真分析。结果表明:赛车车轮上下跳动时,优化后的前轮定位参数能够在合理的范围内变化,满足赛车悬架设计要求,赛车悬架的主要性能得到明显提高。     

汽车制动缸孔的滚挤加工

介绍了汽车制动缸孔的滚挤加工原理、滚挤工具结构、滚挤工艺参数及滚挤加工要点。     

高速列车弹性车体垂向振动控制

建立包含车体弹性的高速列车单车刚柔耦合动力学模型.针对车体垂向振动,分别在一系悬挂和二系悬挂系统中采用半主动控制策略,研究控制策略对车辆运行平稳性的影响.结果表明,二系天棚阻尼半主动控制与二系阻尼连续可调型半主动控制均能有效降低车体低频处的刚性振动,相对而言,前者对于低频振动抑制效果更佳,但对较高频率的弹性振动无明显作...     

汽车磁流变半主动悬架仿人智能控制研究

在建立整车动力学模型的基础上，设计了基于整车分姿态协调控制的仿人智能控制器。将汽车看成快速移动的机器人，把汽车运动姿态划分为八种姿态，对不同的运动姿态采用不同的控制模态，并在MATLAB平台上进行了仿真。选用某型号轿车作为试验车辆，用磁流变半主动悬架替代原车被动悬架，在多种条件下进行了实车道路试验，试验结果与仿真结果吻合，表明对整车进行分姿态协调控制是可行的。与被动悬架相比较，仿人智能控制可提高平顺性能近20％，能有效抑制车身的俯仰和侧倾运动，改善轮胎的接地性能，其控制效果优于对各悬架进行独立控制的天棚控制策略。     

燃料电池轿车操纵稳定性仿真分析

轿车改装燃料电池动力系统后,整车参数发生了变化,悬架也相应调整.文中在ADAMS/CAR中建立了某燃料电池轿车整车模型,通过驾驶员控制文件的定义对典型行驶工况进行仿真试验,根据国标对该车的操纵稳定性进行了综合评价.结果显示,由于整车参数变化及悬架的调整使得该车的不足转向特性偏弱,最后分析其原因并提出了改进措施.