应用ADAMS软件研究整车平顺性中几个问题的探讨

应用机械系统分析软件ADAMS建模研究整车非线性随机振动，模型的自由度达1997个。利用伪白噪声法产生伪随机序列模拟路面不平度；利用BEAM梁建立了钢板弹簧主副簧仿真模型，讨论了主副簧约束问题。     

基于MATLAB的时域路面不平度仿真研究

在MATLAB/Simulink平台下利用滤波白噪声生成法重构时域路面不平度模型,模拟输出路面不平度曲线,采集模拟生成的路面不平度幅值信号,用周期法生成路面不平度仿真模型功率谱密度(PSD),并与国际标准路面不平度功率谱进行比较,分析了仿真误差。     

随机路面时域模型的建模与仿真

根据国家路面不平度分级标准,分析了路面不平度在时间频率和空间频率之间的关系,采用滤波白噪声法,创建了随机路面时域模型。对该时域模型进行仿真得到了不同车速和路面等级下的随机路面激励信号,并与国家标准路面的功率谱密度进行了对比分析。结果表明,两者的功率谱密度基本吻合,该模型生成的路面激励信号准确、可靠。     

路面随机激励下的汽车振动仿真

以４自由度汽车振动系统为例,建立了以白噪声为输入的路面随机激励作用数学模型,应用ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ编制了仿真软件,并对一国产汽车进行了仿真。     

标准路面谱重构及其应用

采用谐波叠加法对随机路面进行数值模拟,用AR模型求取模拟出的随机路面功率谱密度并与理论功率谱密度进行比较,结果显示两者吻合很好,表明该方法可行。用MATLAB编程输出ADAMS路面文件数据,据此修改路面文件并进行整车单移线仿真。结果表明,此方法可实现整车仿真并进行性能评价。     

轮胎泵气噪声有限元仿真研究

在充分考虑轮胎结构与空气耦合及与路面的接触等边界条件的基础上建立轮胎噪声仿真的有限元模型,然后使用商用有限元软件LS-DYNA的显式计算方法,对花纹沟槽与空气耦合和不耦合2种状况下的有限元模型进行仿真分析。通过对2种耦合状态下花纹沟槽内各测试点的噪声强度仿真结果比较,验证了行驶中轮胎花纹沟槽的泵气噪声原理。该轮胎噪声有限元模型对轮胎设计初期改善其噪声性能具有重要的指导意义。     

湿滑状态下轮胎路面摩擦特性的数值分析方法

为研究湿滑状态下轮胎路面的摩擦特性,以胎面橡胶和沥青路面作为研究对象,利用谐波叠加法建立三维粗糙路面模型,采用“伪”流体动力轴承作用等效反映路面水膜“密封”作用,综合使用有限元软件ABAQUS和计算流体动力学软件Fluent得到湿滑状态下橡胶与路面滑动接触时的橡胶接触压力、滞后摩擦力及路面水膜承载力,由此形成了综合兼顾橡胶材料、接触压力、滑动速度、路面形貌和路面水膜等多因素的轮胎与湿路面摩擦特性的仿真方法。通过橡胶与干-湿路面摩擦特性的变化与公开的试验对比,证明本方法的合理性和可行性,并进一步分析滑动速度、接触压力和路面特征对湿滑状态下轮胎路面摩擦特性的影响规律。研究结果为轮胎和路面的抗湿滑性设计及优化提供理论依据。     

低信噪比下WCDMA信号的盲检测与降耗研究

宽带码分多址信号是非周期性信号,由于非周期性扩频码打破了伪码的周期和相关特性,使它淹没在噪声中难以检测。针对宽带码分多址信号的盲检测,利用四阶矩切片对高斯白噪声的良好抑制效果,以及将混噪信号四阶矩切片的时延零点除去后的更优抑噪性能,提出了基于二次四阶矩切片的检测法,使得原本被噪声掩盖的扩频信号凸显出来,并利用一种快速计算方法降低了计算量。研究结果表明,当信噪比为-21 dB时,检测概率仍可达到90%以上,使得在相同噪声影响下,信号发射功率更低。     

复杂有色噪声广义系统信息融合Kalman滤波器

针对带复杂有色噪声的线性广义系统,提出了矩阵加权融合稳态Kalman滤波器.应用奇异值分解将原广义系统滤波问题转化为两个正常子系统滤波问题.通过状态增广与量测变换法将有色过程噪声、有色量测噪声化为白噪声,因此问题转化为带相关白噪声正常系统Kalman预报问题.基于线性最小方差意义与矩阵加权融合准则得到了复杂有色噪声作用下的广义系统融合Kalman预报器,进而得到带复杂有色噪声的原广义系统滤波器.该滤波加权融合算法精度高于各单传感器局部滤波器,低于集中式融合滤波器.Monte-Carlo仿真实验证明了该滤波融合算法的有效性与可行性.     

轮胎泵气噪声有限元仿真研究

在充分考虑轮胎结构与空气耦合及与路面的接触等边界条件的基础上建立轮胎噪声仿真的有限元模型,然后使用商用有限元软件LS-DYNA的显式计算方法,对花纹沟槽与空气耦合和不耦合2种状况下的有限元模型进行仿真分析.通过对2种耦合状态下花纹沟槽内各测试点的噪声强度仿真结果比较,验证了行驶中轮胎花纹沟槽的泵气噪声原理.该轮胎噪声有限元模型对轮胎设计初期改善其噪声性能具有重要的指导意义.     

动态模拟试验技术在汽车结构动强度分析中的应用

远程参数控制技术日益成为汽车台架模拟试验不可缺少的技术手段。以轿车车身为研究对象，利用远程参数控制技术实现了在实验室内对实际道路行驶状况的复现，并且对两种载荷作用下的试验数据数据进行分析对比，由此对汽车结构动强度模拟试验技术进行了研究和探索。     

NUMERICAL SIMULATION ANALYSIS OF EXTERNAL FLOW FIELD OF WAGON-SHAPED CAR AT THE MOMENT OF PASSING

In the course of studying on aerodynamic change and its effect on steering stability and controllability of an automobile in passing, because of multi interaction streams, it is difficult to use traditional methods, such as wind tunnel test and road test. If the passing process of an automobile is divided into many time segments, so as to avoid the use of moving mesh which takes large calculation resource and CPU processing time in calculating, the segments are simulated with computational fluid dynamics （CFD） method, then the approximate computational results about external flow field will be obtained. On the basis of the idea, the change of external flow field of wagon-shaped car at the moment of passing is simulated through solving three-dimensional, steady and uncompressible N-S equations with finite volume method. Numerical simulation analysis of side force coefficient, stream lines, body surface pressure distribution of wagon-shaped car are presented and a preliminary discussion of aerodynamic characteristics of correlative situations is obtained. Finally, the C3 -x/l curve of side force coefficient（C3） of car following relative distance （x/l） between cars is obtained. By comparison, the curve is coincident well with the experimental data, which shows creditability of numerical simulation methods presented.     

一种附着系数实时可调的汽车制动模拟试验台 设计、分析与实验研究

为了实现车辆制动模拟试验中附着系数的准确模拟和实时可调,设计了一种汽车制动模拟试验台,通过控制磁粉离合器励磁电流,实时模拟不同路面附着系数;搭建了基于路面识别的单轮车辆制动系统仿真模型,进行了单一路面和跃变路面下的制动仿真;研制了车辆制动模拟实验系统,开展了单一路面下汽车制动模拟实验和跃变路面下附着系数跟踪控制实验。研究结果表明,在湿沥青路面上以120 km/h初速度制动时,相比于基于固定目标滑移率,基于路面识别的最佳滑移率下的制动距离缩短了3.1%,且在低附着路面下更为明显;单一路面下制动时车速和轮速的实验值与仿真值基本吻合;跃变路面下附着系数最大跟踪误差仅为6.2%,跟踪控制效果良好。     

论路面不平度的研究背景和进展

提出了研究路面不平度的意义及其必要性。从整车平顺性的角度分析了该领域的研究背景;分别从道路工程和车辆工程两个领域归纳总结了国内外的研究阶段和发展现状。最后指出虽然汽车业近些年来迅猛发展,但在路面辨识方面的系统研究还很匮乏,急需开展相关工作,为车辆的研发和设计奠定坚实的基础。     

汽车振动系统的虚拟样机仿真及试验研究

应用面向整体系统的虚拟样机的概念,将研究对象分解为多个子系统,设计车辆行驶的路面特性文件和轮胎特性文件,建立某型空气悬架客车的虚拟样机仿真模型,进行平顺性仿真。结合试验,测试车身上相应位置的加速度值,然后利用编制的计算软件,计算加权加速度均方根值。将理论计算与实车的道路试验进行对比研究表明,仿真结果和实测结果接近,一定程度验证了所建立的多体动力学模型的正确性,对于产品的开发与改进具有一定的指导价值。     

用于防抱制动系统的路面不平特征识别算法

为提高防抱制动系统(ABS)在不平路面上的控制效果,研究ABS在不平路面上的信号特征和路面不平度识别方法。建模仿真可证明从轮加速度信号中识别路面不平度的可行性;对加速度信号的时域频域分析,提出识别路面不平度的“能量比重法”和 “穿越计次法”;提出基于多级穿越门限、多级不平累加值及自减参数的ABS路面不平度实时识别算法;对基于路面不平度识别的ABS不平路面补偿算法进行初步研究。结果表明,该算法实时性好,能准确识别路面不平度,计算量小,能满足ABS实时控制需要。     

M-File S-函数在时域路面不平度建模中的应用

时域路面不平度建模对道路汽车振动时程分析、汽车台架试验、车路耦合动力学分析等均具有重要意义.采用M-FileS-函数编程的方法来实现时域路面不平度的线性滤波和谐波叠加模拟生成,使用M-FileS-函数可方便地更改参数(路面不平度等级和车速),并可被Simulink直接调用.仿真结果表明,线性滤波法和谐波叠加法均能在谱一致准则下生成不同路面及车速下的时域路面不平度,但谐波叠加法的效果和精度优于线性滤波法.     

磁力磨削管道内壁转子磨具研究

为了有效地去除细长不锈钢管道内表面的氧化皮并减小其表面粗糙度值,设计了一套既具有较大导磁性又具有很强磨削能力的转子磨具。该转子磨具在外部旋转磁场的带动下,在工件内腔旋转并做轴向运动,为由于本身特殊性不易做高速旋转运动的细长类零件提供了一种行之有效的加工方法。本文在转子磨具磁力磨削加工的基础上,利用Ansoft软件建立了该实验装置的2D瞬态场模型,得到了其磁力线分布、磁感应强度分布和模型的电磁转矩曲线。通过对转子磨具电磁转矩的模拟结果与切削力矩的理论计算对比,验证了该转子磨具具有很强的切削性能,可有效的去除工件内壁氧化皮并减小了其表面粗糙度值。     

整车振动试验台

在汽车的研制开发过程中,用室内整车振动试验台做可靠性试验比在实际道路和道路试验场上做试验有许多优点,如节省大量时间和人力物力,结果可比性强,对车辆可随机检查等.本文介绍了约束式振动试验台利用三组油缸提供四个自由度的模拟工况的结构,并重点介绍了该试验台的振动输入的激励信号的采集和处理方法.对新车型开发过程中的可靠性试验有指导意义.