动力总成振动对整车行驶平顺性的传递路径分析

基于传递路径分析理论,针对某轿车的怠速和城市中50km/h匀速行驶两种工况下,以动力总成振动激励对驾驶员座椅地板垂直振动加速度的传递路径分析为例,说明了传递路径分析的方法和步骤,分析并识别了对整车行驶平顺性影响较大的动力总成悬置的主要振动传递路径,并比较分析了动力总成悬置的传递率。结果表明,动力总成右悬置的Y向振动激励对驾驶员座椅地板Z方向的振动加速度的贡献量最大,并且该悬置的传递率也较差。因此,优化动力总成右悬置的隔振性能,能够提高该车型在上述两种工况下的行驶平顺性;运用TPA方法可以识别各传递路径贡献量的幅值大小以及各贡献量幅值之间的相位关系,为动力总成各悬置设计提供依据。     

非平稳路面激励下车辆振动动力学建模与仿真

为研究非平稳路面激励下车辆振动特性,建立了非平稳路面时域模型及1/2车身的五自由度汽车振动模型.运用Margenau-Hill时频分析方法,对非平稳路面汽车前后轮激励进行时频特性分析,结果表明非平稳路面激励具有低频波动特性.最后以第二类拉格朗日法为理论基础,建立振动动力学方程,并借助MATLAB/simulink建立振动仿真模型,得出在非平稳路面激励下,分别适当减小汽车座椅悬架与后悬架刚度以及提高汽车座椅悬架与后悬架阻尼,可以提高驾驶员的乘坐舒适性.     

汽车平顺性建模及其仿真研究

通过分析汽车振动源和人体对振动的反应,用模态综合技术,建立了十三自由度人－椅－车系统的动力学模型,运用随机振动理论,给出了振动形态,传递函数,悬架动挠度,车轮动载荷,座椅加速度等参量的计算方法,开发了一套“汽车平顺性仿真软件”并利用已有的汽车数据地驶时的振动特性进行了仿真,得到了重要结论：发动机与轮胎刚度,阻尼,后桥阻尼对驾驶员座椅处的振动影响不大;驾驶员座椅的垂直刚度增加很大时,对垂直方向振动响     

车内低频噪声声固耦合及试验优化设计

利用某国产轿车的声固耦合有限元模型对车内低频噪声进行了预测、分析和优化,并通过实车道路试验得到动力总成悬置激励、路面通过悬架传递到车身的激励以及驾驶员耳旁声压级响应。将测得的激励施加于模型中的相应位置进行频率响应分析,并预测车内低频噪声。从预测结果与试验结果的对比可以看出,二者具有较好的一致性,证明了轿车声固耦合模型的有效性。分析了驾驶员耳旁声压级对车身结构各壁板的灵敏度,根据灵敏度分析结果,应用涂贴阻尼层的方法对车内噪声进行控制,通过对阻尼层的试验优化设计,优化了涂贴阻尼层的密度及厚度。优化后车内噪声峰值降低了1.13dB(A),总声压级降低了0.62dB(A),阻尼层的总质量降低了1.935kg。     

智能控制气动人工肌肉座椅减振特性研究

以Mckibben型气动人工肌肉为履带式工程车辆座椅的缓冲执行器,建立了三自由度座椅主动缓冲减振模型;以白噪声模拟路面输入,采用智能BP神经网络PID控制对座椅的减振特性进行研究。并以座椅加速度和位移的最大值、最小值、标准差三项指标进行对比分析。仿真结果表明,在选定的3种工况下,Mckibben型气动人工肌肉缓冲座椅较传统座椅可显著减小路面激励对驾驶员的振动冲击,提高了驾驶员操作舒适性。     

基于虚拟样机的空气弹簧悬架轿车行驶平顺性研究

应用ADAMS/Car建立空气弹簧悬架整车动力学模型,在ADAMS/Car_Ride试验台上分别进行空载和满载时随机路面下的汽车平顺性试验。根据试验数据分别对座椅响应进行时域和频域分析,得到座椅各轴向加权加速度均方根值,并与相同激励下的普通螺旋弹簧悬架系统进行平顺性对比。对比分析结果表明:无论是空载还是满载,匹配空气弹簧悬架系统轿车的各轴向以及总加权加速度均方根植均小于普通螺旋弹簧悬架轿车,很好地改善汽车的行驶平顺性。     

路面激励下车辆悬架滞回模型的混沌研究

为了分析车辆悬架在实际路面激励下的振动状态,根据试验所得的磁流变减振器示功曲线,采用Matlab软件拟合修正的Bouc Wen模型,建立带滞回特性的非线性模型以及基于减振器试验数据的两自由度四分之一悬架模型.研究该半主动悬架的频率响应特性,通过相平面图、Poincaré截面图和分叉图分析半主动悬架在不同路面激励下的振动形式,研究随着路面变化或者悬架自身参数变化引起的振动形式的改变,揭示悬架系统在各种工况下发生的混沌行为,为地面车辆的动力学设计提供依据.     

基于OPAX的动力总成悬置系统隔振性能评价

为评价悬置系统隔振性能对整车振动的影响,采用传递路径分析和悬置隔振率计算结合的方法.以某SUV为研究对象,将座椅导轨作为目标点,进行振动测试试验,采集加速工况下悬置主、被动端及车内响应点振动加速度信号和频响函数,计算隔振率,并识别目标点振动的各传递路径贡献量.结果表明,该方法可以确定找出对车内振动影响最大的悬置及方向,...     

基于球面滚子机构的车辆座椅非线性悬架设计

线性座椅悬架低频隔振能力差,为提高非公路车辆的振动舒适性,基于球面滚子机构设计了座椅非线性悬架,建立了主要设计参数与其力-位移特性间关系的数学模型,进而确定了悬架的主要设计参数。基于ADAMS软件和试验方法,测试了悬架的力-位移特性和振动传递率特性。结果表明:所设计的悬架具有高静态刚度和低动态刚度,最低的隔振频率低于传统的线性座椅悬架。但是,悬架的内摩擦对其低频隔振性能影响较大,需要关注。     

拟周期激励下非线性半车模型的混沌振动研究

为了克服单一频率路面激励下车辆悬架模型不能真实反映实际车辆的非线性动力学特性问题,建立了双频拟周期动态路面激励函数,并构建了4自由度非线性1/2车辆悬架模型.运用庞加莱图、相位图,功率谱密度分析了车辆4自由度非线性半主动悬架模型通过凹凸不平路面时的动力学特性,得到了系统发生混沌振动时的激励振幅和振动特性,即车辆通过凹凸不平路面时的振动特性为:拟周期→过渡态→混沌态.同时通过调整弹簧刚度系数,有效抑制了混沌振动的发生.研究结果表明:双频拟周期激励下的4自由度非线性半主动悬架模型模拟更能接近实际情况,这有助于汽车悬架的设计和路面铺装设计.     

提高传递路径分析速度和精度的方法

在简述了传递路径分析(TPA)方法的基本原理与局限性的基础上,提出一种实用的传递函数无偏估计方法,并改进了测试方法。从而可以在实车工作情况下,利用振动测试中容易测得的数据进行传递路径分析,提高了分析计算精度,简化了测试过程,并缩短了测试时间。应用MatLab编写了测试数据的后处理程序,并以国产某轿车为例验证了该方法的正确性。     

基于传递路径的动力总成悬置系统优化及评价

为了研究车内振动的发生机理,根据传递路径分析方法的基本原理与动力总成悬置系统优化方法,提出一种基于传递函数的动力总成悬置系统的分析与参数优化方法以及评价指标.在实车工作情况下,该方法可以利用振动测试的数据建立整车传递函数模型,进行悬置传递路径分析与优化,对整车车内振动进行预测.测试过程简单,测试时间短,并以国产某轿车为例验证了该方法的正确性.     

基于负刚度理论的悬架系统设计及整车平顺性仿真分析

应用负刚度理论,建立新的汽车悬架系统,来降低悬架系统的固有频率,在系统动力学分析软件ADAMS／Car中建立整车虚拟样机模型。在研究整车平顺性时,对有无负刚度悬架系统整车模型进行了随机路面输入下的平顺性仿真试验,通过对比仿真结果可以知,仿真结果与MATLAB仿真结果一致,即负刚度悬架系统可以减小系统的固有频率,降低系统的振动传递,能够较好的改善汽车平顺性。     

减小动载荷道路破坏的悬架参数研究

选用“95百分位四次幂和力”作为动载荷道路破坏的评价指标,通过一个二自由度四分之一汽车振动模型的仿真,得到了道路破坏与悬架刚度和阻尼参数之间的关系,并从振动的角度给予了解释。此外还分析了道路破坏与道路不平度及载重量之间的关系,为道路友好性悬架的设计提供了理论参考。     

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。     

汽车悬架和轮胎参数的最佳匹配的研究

本文通过汽车沿不平路面行驶时所激起的垂直振动分析,提出了汽车行驶极限速度的评价指标;通过悬架和轮胎对极限速度评价指标影响的分析,从系统优化设计观点,提出了汽车在给定行驶条件下悬架和轮胎的刚度和阻尼最佳匹配方法,以提高汽车行驶极限速度。     

Analyses and Simulation of Fuzzy Logic Control for Suspension System of a Track Vehicle

The vibration caused by terrible road excitation affects the ride quality and safety of track vehicles.The vibration control of suspension systems is a very important factor for modern track vehicles.A fuzzy logic control for suspension system of a track vehicle is presented.A mechanical model and a system of differential equations of motion taking account of the mass of loading wheel are established.Then the fuzzy logic control is applied to control the vibration of suspension system of track vehicles for sine signal and random road surfaces.Numerical simulation shows that the maximum acceleration of suspension system can be reduced to 44% of the original value for sine signal road surface,and the mean square root of acceleration of suspension system can be reduced to 21% for random road surface.Therefore,the proposed fuzzy logic control is an efficient method for the suspension systems of track vehicles.     

光电设备载车悬架系统匹配设计与动态测试

为了提高光电设备载车行驶的平顺性和设备安全性,研究了载车悬架系统匹配设计方法。首先,在忽略油气/空气弹簧非线性特性条件下,推导了载车被动悬架系统的刚体动力学模型,得到了车身位移与路面输入之间的传递函数。其次,基于统计特性给出了随机路面的频域模型,并利用谐波叠加法对路面模型进行重构,进而得到路面时域模型用于仿真分析。然后,基于车体位移传递函数和路面输入模型,推导了车体均方根加速度的表达式,并采用定量分析方法对悬架系统参数进行匹配设计。最后,对悬架系统进行数值仿真,并对整个系统进行动态测试。理论仿真与实测结果基本一致,且均方根加速度值均能满足小于0.2g的指标要求,表明推导的动力学模型能够准确描述载车动力学性能。     

汽车八自由度模型动态仿真研究

汽车振动系统是一个非常复杂的系统. 为达到准确反映整车振动情况,基于一定假设,在Matlab软件中利用牛顿法建立某汽车八自由度振动模型. 分析整车动态时域响应特性,基于滤波白噪声和二阶Pade算法,建立四轮相关路面模型. 验证路面精确度,并将其作为激励输入整车振动模型,利用Newmark显式积分法进行求解,将各响应量时域信号转化为频域响应信号并与该振动系统的频域仿真对比. 结果证明该模型的可靠性好,求解速度快. 进一步研究车身质心位置、悬架刚度、轮胎刚度和悬架阻尼等因素对驾驶员与车身质心处舒适性的影响,并基于原车参数提出改善整车舒适性的建议.