基于ADAMS的汽车平顺性建模与仿真分析

以某SUV汽车为研究对象,运用机械系统多体动力学仿真软件ADAMS/Car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;根据谐波叠加法建立B、C级随机输入路面,按照国家标准建立三角形凸块脉冲输入路面,并分别进行汽车平顺性仿真.通过计算随机输入下汽车总加权加速度均方根值和脉冲输入下车身最大垂向加速度,对汽车平顺性进行评价,研究了悬架弹簧刚度对汽车平顺性的影响.结果表明:B、C级随机输入路面下该车具有较好的平顺性,脉冲输入路面下对乘员的健康不会产生危害;降低悬架弹簧刚度可以改善汽车的行驶平顺性.     

基于虚拟样车的整车平顺性分析

针对某城市越野车型,根据其设计参数,利用Adams/car建立了整车多体动力学模型。依据路面不平度位移功率谱密度与Sayers经验模型的转换,由路面轮廓发生器产生仿真所需的随机路面。参照汽车平顺性试验方法,进行了随机路面输入下的平顺性仿真试验。用座椅面处3个方向(垂向、纵向、横向)总加权加速度均方根值对平顺性进行评价。比较了各轴向振动加权加速度均方根值在不同车速下对总加权加速度均方根值的贡献量,发现在常用车速段汽车的纵向振动贡献量比较大,分析其原因并提出了改进方案,为实际车辆的平顺性及其他设计分析提供依据。     

整车刚柔耦合建模及随机激励下的平顺性分析

基于多体动力学理论、有限元及模态综合法,建立了某轿车的整车刚柔耦合动力学模型,其中包括前悬架、转向系等刚体子系统及后悬架柔体子系统.建立B级随机路面模型,采用该数字化试验道路对整车的平顺性进行仿真计算,得到不同车速下的车身质心处垂向加速度以及驾驶员座椅坐垫上方、座椅靠背以及脚支撑面处的加权加速度均方根值.结果表明,所建的刚柔耦合整车模型正确,该轿车的平顺性良好.     

路面激励对汽车行驶平顺性影响的传递路径分析

介绍了传递路径分析的基本原理,利用LMS/TPA软件,对某轿车由路面激励通过悬架和车身对驾驶员座椅地板垂直振动加速度的传递路径进行了分析。通过实车道路试验和室内锤击法试验,详述了汽车振动传递路径分析与试验。对影响整车行驶平顺性的悬架系统主要传递路径进行了分析识别。结果表明,路面激励通过前悬架右下控制臂后点对驾驶员座椅地...     

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。     

车辆半主动悬架粒子群最优控制策略研究

针对半主动悬架控制系统所涉及的关健技术,本文采用多体动力学软件ADAMS,建立车辆多体动力学模型,构建最优控制器,根据最优控制器中目标函数的加权系数对悬架控制力的影响,用粒子群算法计算出不同等级路面最优控制器所需的最优加权系数,并通过ADAMS/MATLAB联合仿真,让车辆依次通过A～C级路面,观察汽车平顺性和操纵稳定性性能指标的变化,试验结果表明,粒子群最优控制在不同路面输入激励下均能取得较好的控制效果,其控制结果明显优于传统最优控制策略,能有效地提高半主动悬架系统的减振性能,并兼顾车辆的平顺性和操纵稳定性。     

基于ADAMS/Car Ride负载隔离式电动车平顺性研究

针对新开发的负载隔离式电动车,本文利用多体系统动力学软件ADAMS/Car Ride,基于虚拟四柱试验台,建立了整车虚拟样机模型,同时按照《汽车平顺性试验方法》规定,建立随机输入路面和脉冲输入路面,对负载隔离式电动车进行不同车速下的平顺性仿真分析。仿真结果表明,当电动车分别以50,60,70,80,90km/h的车速在B级随机路面上行驶时,人体感受的加权加速度均方值分别为0.125,0.171,0.237,0.342,0.472m/s~2,乘客不会有不舒适感觉,当电动车以20,30,40km/h的车速行驶在脉冲输入路面时,座椅平面传递给乘客的最大加速度分别为8.04,8.40,8.74m/s~2,对乘客的健康没有危害。该方法可方便进行路面功率谱密度响应仿真试验,缩短了整车开发时间,改装后的负载隔离式电动车的平顺性满足要求。该研究为车辆的前期开发设计提供了理论依据。     

可调刚度膜式空气弹簧特性试验研究

以某种膜式空气弹簧为研究对象,在分析空气弹簧特点及工作原理基础上,建立空气弹簧特性试验系统,完成空气弹簧刚度特性实验和电磁阀充放气实验。通过一定弹簧高度下气囊内部气体的充放气实验,了解电磁阀开关时间与弹簧内部气体压力的关系;通过对空气弹簧进行斜坡信号加载实验,了解一定初始压力下空气弹簧有效面积变化、有效容积变化和弹簧刚度变化。试验结果将为基于电控空气悬架的汽车平顺性控制研究奠定基础。     

汽车动力学分析及悬架子系统优化设计

为提高汽车的行驶平顺性及操纵稳定性,在进行整车动力学分析的基础上建立汽车悬架系统多目标优化模型,并提出一种基于改进遗传算法的悬架参数多目标优化方法.该方法改进了传统遗传算法中的种群个体选择机制,锦标赛选择过程由外部非支配集和原种群同时参与,可使多次迭代所得父代种群与子代种群中的最优个体均有机会被选取,保证了新种群的多样性.以某轻型客车为研究对象,选取车身侧倾角、横摆角速度及振动加速度作为优化指标,对悬架系统的弹簧刚度、减振器阻尼系数及稳定杆扭转刚度进行多目标优化.实车实验结果表明:与悬架优化前相比,汽车行驶过程中的车身侧倾角、横摆角速度及质心振动加速度分别下降了12.3%、6.4%和9.8%.所提出的基于改进遗传算法多目标优化策略可合理匹配悬架系统各参数,改善汽车的行驶平顺性及操纵稳定性.     

麦弗逊式前悬架系统结构设计与运动仿真分析

汽车悬架性能对操纵稳定性与行驶平顺性具有重要影响。文章以紧凑型轿车奔腾B30为目标车型,根据其车型参数、用户需求,匹配相适应的前悬架类型为麦弗逊式。对麦弗逊式悬架关键零部件包括弹簧、减振器、横向稳定杆进行结构设计和强度校核。基于以上设计计算结果,利用ADAMS/Car构建了简化的悬架模型,给予车轮同向激励,获得前轮定位参数变化范围,通过修改硬点位置获得合理的前轮前束角的变化范围,改善了汽车操纵稳定性。     

基于遗传算法权值优化的汽车悬架最优模糊控制

结合车辆非线性主动悬架系统数学模型,首先设计出悬架系统的线性二次型整定（LQR）最优控制器,其中控制器的加权系数利用遗传算法优化搜索获得,然后设计悬架系统的模糊控制器,进而开展LQR最优控制、模糊控制以及两者并联结合的复合控制方法对比研究．利用遗传算法对加权系数进行搜索优化,可有效解决传统LQR控制器加权系数不易确定的问题．该复合控制方法可获得相比单一控制方法更优的悬架系统控制效果,在车辆不同行驶工况条件下,能进一步降低车身垂直振动加速度、悬架动挠度和轮胎形变,明显提高了汽车的行驶平顺性和操纵稳定性．     

磁流变减振器的整车平顺性试验研究

磁流变减振器利用磁流变液体黏度的连续可控特性实现了减振器阻尼力连续可调,从而可以实现汽车半主动悬架的实时控制,基于此制作了一款磁流变减振器,按照汽车平顺性试验标准,对整车做了平顺性试验,试验结果表明汽车上各测点的振动加速度幅值明显下降,有效提高了汽车的平顺性。     

汽车刚柔耦合建模及平顺性分析

汽车行驶过程中因路面不平引起的振动冲击,会使一些受力较大的部件产生弹性变形。本文依据某型汽车参数,结合有限元软件ANSYS和ADAMS,分别创建了该车刚体模型和刚柔耦合模型。通过B级随机路面平顺性仿真实验,对两模型的质心加速度、悬架动行程和轮胎动载荷进行了比较分析,浅析了部件弹性变形对汽车平顺性的影响,并对该车的平顺性进行了初步分析。     

汽车悬架弹性铰链对行驶平顺性影响的仿真研究

利用多体动力学软件ADAMS建立了以弹性铰链进行构件连接的11自由度1/4车双横臂汽车悬架模型;在两种激励下,以车轮在试验台接触点处的绝对加速度为优化目标,对弹性铰链的刚度系数和阻尼系数进行了优化分析,得到了较好的汽车行驶平顺性。     

基于“惯容器-弹簧-阻尼”组合的悬架性能分析

为探索结构简单、元件少、性能优的ISD悬架结构,对安排在不同位置的惯容器、弹簧和阻尼3个元件进行排列组合,构建12种含惯容器的悬架结构,并运用悬架阻抗分析法建立1/4悬架模型,采用多目标优化方法对悬架参数进行优化。以加权车身加速度、轮胎动载荷以及悬架动行程均方根值为指标,在Matlab环境下对构建的ISD悬架结构进行平顺性研究。仿真结果表明:与传统悬架相比,有8种ISD悬架结构性能优于传统悬架,其中4种ISD悬架结构减振效果明显。     

基于ADAMS的汽车平顺性建模仿真及优化

针对某型轿车,在Adams/Car中建立整车仿真模型,并进行平顺性仿真,对整车底盘垂直方向的加速度和功率谱进行了分析。通过Adams/Insight进行整车的优化设计,对整车的前后悬架的参数进行了优化分析,使得整车平顺性得到提高,从而验证了该方法在汽车行驶平顺性优化中的可行性。     

基于ADAMS和MATLAB的主动悬架控制联合仿真研究

汽车悬架的动力学性能直接影响到汽车的平顺性和操纵稳定性,利用ADAMS软件建立四分之一汽车主动悬架模型,通过MATLAB/Simulink求解主动悬架线性最优控制策略,并对其进行联合仿真[1]。结果表明基于最优控制的汽车主动悬架减小了车辆振动,提高了车辆的平顺性和安全性。为汽车悬架减振性能的开发设计提供了一种有效的方法。     

基于气动人工肌肉理论的半主动空气悬架研究

以改善空气悬架动态性能为目标,提出一种基于气动人工肌肉理论的空气悬架系统。在建立 二自由度车辆悬架系统模型、空气弹簧模型、气动人工肌肉动态模型以及迟滞特性数学模型的基础 上,依据气动人工肌肉理论的执行器动态特性,设计模糊 ＰＩＤ 控制策略。对不同路面的仿真结果表明：与被动悬架相比,采用模糊 ＰＩＤ控制的空气悬架动态特性有一定改善;对于基于气动人工肌肉理论 的 模 糊 ＰＩＤ 控制的空气悬架,车身垂向加速度和车轮动载荷均方根值分别降低 ７２％ 和 ４１％,两指标的功率谱密度在人体敏感频率区域得到明显改善。仿真实验验证了采用基于气动人工肌肉理论的空气悬架系统对车辆行驶平顺性改善的可行性。     

基于虚拟样机技术的CNG轿车平顺性仿真分析

针对某压缩天然气(CNG)轿车,建立了多体动力学仿真模型,简化了气罐模型,然后在随机路面输入下进行了汽车平顺性虚拟仿真分析,并对CNG轿车物理样车进行了平顺性试验,得到各自相应的加权振级值.将仿真与试验结论进行对比,结果表明所建立的平顺性仿真模型准确,并对影响平顺性的气罐位置进行了分析.     

基于平顺性与操纵稳定性的悬架系统多目标优化

针对汽车悬架系统开发设计中行驶平顺性和操纵稳定性两个目标相互矛盾的问题,以某轻型乘用客车后悬架系统为研究对象,建立了汽车悬架系统多目标优化模型。以汽车行驶平顺性、操纵稳定性为优化目标,选择后悬架弹簧刚度、减振器阻尼系数及稳定杆扭转刚度为优化参数,设计了一种基于改进遗传算法NSGA-Ⅱ的悬架系统多目标优化策略。悬架优化前...