基于正向开发的商用车平顺性主客观评价方法研究

分析现阶段平顺性试验方法及主客观评价方法,指出其难以指导商用车平顺性正向开发和工程应用上的不足。从当前我国商用车正向开发对平顺性评价体系的需求出发,将平顺性评价工况分为随机输入路面工况和脉冲输入路面工况,针对商用车随机路面行驶振动加速度频谱响应和脉冲输入行驶振动加速度响应的特征,提出对应的随机输入行驶分频评价方法和脉冲输入行驶评价方法。同时,基于该评价方法,对17个商用车主客观评价样本数据进行分析,得出客观指标和主观评分的对应关系,实现了主客观统一。在此基础上提出一种商用车平顺性主观评分标准,从用户角度定义必须整改、勉强接受、接受3个产品定义区间与其对应的评分区间,研究商用车不同车型在高速水泥路、高速沥青路、二级水泥路、二级沥青路和减速带工况的加权系数,提出一种适用于不同车型的评价模型。最后,以某牵引车为例,对该主客观评价方法和评价模型进行可行性验证,结果表明该评价方法和评价模型可行,对商用车平顺性评价能力提升和产品平顺性正向开发都具有重要的指导意义。     

基于虚拟试验场技术的汽车平顺性仿真分析

基于虚拟试验场(VPG)技术进行汽车平顺性仿真.建立了整车多体动力学虚拟仿真模型和随机输入路面模型,利用LS-DYNA对仿真结果进行计算,得到时域信号下的车身加速度曲线和频域信号下的车身加速度功率谱,采用总加权加速度均方根值法分析试验结果,并通过改变悬架刚度和阻尼大小,研究悬架系统对汽车平顺性影响,进一步对仿真车辆的平顺性进行评价.试验结果表明,基于VPG技术进行汽车平顺性仿真能够真实地反映实车试验工况,分析结果准确、可靠.     

广义路谱下厢式运输车的平顺性研究

为了研究厢式运输车在广义路谱下的平顺性,在ADAMS/VIEW模块下,根据实际样车的尺寸建立了整车的多体动力学模型.在matlab中构建广义的路谱文件,对模型进行平顺性仿真分析,参照国标GB/T4970-2009中N类车辆的平顺性评价标准,提取出国标规定中提到的测点的加速度时间历程,计算得到了加速度的综合总加权均方根值；在汽车试验场进行平顺性的道路试验,获取和仿真模型位置相同的加速度时间历程,进行加速度综合总加权均方根值计算；经过对比研究发现,加速度综合总加权均方根值根据工况的变化趋势基本一致,从而验证了所建立模型的正确性；进而通过对模型的改进仿真,可以为以后整车的平顺性提出改进意见.     

汽车平顺性的仿真与试验分析

目前,平顺性对于汽车性能评价愈加重要,对于平顺性的测试需求也愈加迫切。使用ADAMS/Car模块建立了某轿车的整车模型,并进行了整车平顺性仿真。在实车试验中,选取了一段高速路进行了道路试验,并通过道路模拟试验台测试了越野工况下的车辆振动响应量级。实车试验中采用不同车速和多测点组合工况进行测试,并对获取的相关数据进行了处理分析,最终,结合道路模拟试验台结果得到了车速、加速度轴向、座椅位置、路面条件等因素对汽车平顺性的影响,并对实车试验与仿真结果进行了简单对比,结果表明,仿真模型精度满足要求,可以用于平顺性的仿真试验,道路模拟试验台可以在实验室环境内完成某些极限工况下的平顺性评价,对于常规试验是有益的补充。     

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。     

摩托车平顺性的仿真研究

简要介绍应用ADAMS／view建立摩托车的多刚体模型，并对其进行动力学仿真，得出垂向振动加速度。对垂向振动加速度进行数据处理，得到垂向振动加速度的自功率谱密度函数，并参考汽车的平顺性评价指标，利用加速度加权均方根值为评价指标，对摩托车的平顺性进行评价研究。结果表明，ADAMS软件可以应用在摩托车的开发阶段，对摩托车的平顺性进行分析预测。     

四分之一车辆悬架平顺性研究

针对车辆的平顺性,选用四分之一车辆悬架作为研究对象,根据车辆悬架两自由度的运动微分方程,应用MATLAB/Simulink建立了车辆悬架的仿真模型。以某一车辆悬架参数为例,在正弦激励下得出轮胎加速度响应曲线和车身加速度响应曲线,并以加权加速度均方根值作为评价该车平顺性的指标,结果表明车辆在该种正弦激励下会使人感觉不舒适。     

重型牵引车平顺性的预测与分析

行驶平顺性是现代高速汽车的一项重要使用性能.以半挂牵引车为例,建立了6自由度动力学模型,并采用MATLAB语言编制了半挂牵引车平顺性的计算程序.根据汽车的行驶工况,针对重型牵引车的不同轮胎激励、不同车速和不同路面条件进行了平顺性预测,同时计算了驾驶室座椅处的加权加速度均方根值和加权振级,计算结果与平顺性评价标准进行了比较,为该类车型的设计及改进提供了理论指导.     

7桥混连油气悬架车辆建模及多目标优化

为获得某7桥登高车油气悬架的最优性能,设计了同侧并连+对侧交连的油气悬架混合耦连方案,并建立了整车20自由度非线性动力学模型,联合仿真分析车辆的平顺性和稳定性。通过层次分析法和极差变换标准化处理,建立包含车辆平顺性和稳定性两评价指标的优化函数,首次采用改进蚁群算法进行油气悬架系统参数优化运算,并与遗传算法参数优化结果对比。仿真对比结果显示,改进蚁群算法优化结果能够更好地抑制车身垂向-侧向耦合振动,对车辆平顺性和稳定性的改善效果较遗传算法提高了约10%。平顺性试验结果表明：加权加速度均方根较优化前大幅降低,证明了改进蚁群算法对于油气悬架参数优化问题的可行性和有效性;试验值与仿真值最大误差仅12.35%,验证了理论模型的正确性。     

烦恼率模型在车辆平顺性评价研究中的应用

在分析车辆平顺性评价方法的基础上,把建筑学振动烦恼率方法引入车辆平顺性分析中,应用烦恼率模型对车辆的平顺性进行研究,并和ISO评价法进行对比。实车试验表明基于烦恼率模型的车辆平顺性分析和ISO评价法有明显的一致性,实现了评价结果的量化,使车辆平顺性分析结果更为准确,可以为相关研究提供参考依据。     

B级和C级路面下汽车行驶平顺性的仿真分析

根据多体动力学理论,利用A dam s的专业模块A dam s/car建立完整的整车样机模型。在B级和C级路面的行驶状况下,对整车在40 km/h、60 km/h、80 km/h、100 km/h速度下进行平顺性仿真分析,研究B级和C级路面情况下速度对车辆行驶平顺性的影响。     

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...     

Experimental Study on the Ride Comfort of a Crawler Power Chassis Scale Model Based on the Similitude Theory

The ride comfort experimental assessment of crawler off-road vehicle is relatively overlooked, and is expensive and difficult to execute with higher and higher ride comfort performance requirements. To...     

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。     

Whole-body vibration analysis for assessment of railway vehicle ride quality

In this paper, a whole-body vibration analysis using a three-dimensional human biodynamic model is presented, and the dynamic behavior of the body exposed to vibration by a railway vehicle is investigated with respect to ride quality. Since a subject in a railway vehicle is exposed to multi-axial excitation conditions, the acceleration of the body is calculated by summing the accelerations in three directions. The equations for the acceleration response of the body are formulated as complex transfer functions multiplied by input accelerations from the three axes in the form of a frequency response function. Body behavior when exposed to random acceleration inputs measured at the floor of the railway vehicle is investigated across a frequency domain. Root Mean Square (RMS) values of the acceleration magnitudes in the body regions are calculated from the power spectral density (PSD) values of the acceleration responses. The absolute magnitude of the accelerations of the body is compared with the ride index, which is calculated using the input accelerations and standard methods. It is shown that the absolute magnitudes in the body regions are proportional to the standard ride index and that the ride index accurately reflects vibration damage to the body. A proposed seat design using the vibration magnitudes calculated with the human biodynamic model also is presented.     

同侧耦连油气悬架车辆平顺性分析

针对同侧耦连油气悬架对多轴车辆行驶平顺性的影响,建立同侧耦连油气悬架液压系统模型和整车与油气悬架耦合动力学模型。开展油气悬架台架试验,验证了油气悬架模型的正确性。安装同侧耦连油气悬架和独立悬架车辆在随机路面输入下进行了行驶平顺性仿真分析,并对同侧耦连油气悬架车辆平顺性进行参数化分析。结果表明,随机路面输入下,同侧耦连油气悬架各油缸刚度特性一致,因此车身俯仰角较独立悬架较小,且能够平衡各轴轮胎动载荷;随着车速的增加,车身质心加权加速度和轮胎动载荷均呈增加趋势,但车身质心加权加速度在车速为50~60 km/h过程中稍有下降,在车速为60~80 km/h过程中基本保持不变;蓄能器静平衡初始体积减小,刚度增大,车身质心加权加速度随蓄能器静平衡初始体积减小呈增大趋势,但在车速为60~80 km/h过程中不同初始体积对加速度影响不同,蓄能器静平衡初始体积变化对轮胎动载荷影响不明显。     

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。     

Annoyance rate evaluation method on ride comfort of vehicle suspension system

The existing researches of the evaluation method of ride comfort of vehicle mainly focus on the level of human feelings to vibration. The level of human feelings to vibration is influenced by many factors, however, the ride comfort according to the common principle of probability and statistics and simple binary logic is tmable to reflect these uncertainties. The random fuzzy evaluation model from people subjective response to vibration is adopted in the paper, these uncertainties are analyzed from the angle of psychological physics. Discussing the traditional evaluation of ride comfort during vehicle vibration, a fuzzily random evaluation model on the basis of annoyance rate is proposed for the human body＇s subjective response to vibration, with relevant fuzzy membership function and probability distribution given. A half-car four degrees of freedom suspension vibration model is described, subject to irregular excitations from the road surface, with the aid of software Matlab/Simulink. A new kind of evaluation method for ride comfort of vehicles is proposed in the paper, i.e., the annoyance rate evaluation method. The genetic algorithm and neural network control theory are used to control the system. Simulation results are obtained, such as the comparison of comfort reaction to vibration environments between before and after control, relationship of annoyance rate to vibration frequency and weighted acceleration, based on ISO 2631 / 1 （1982）, ISO 2631-1 （1997） and annoyance rate evaluation method, respectively. Simulated assessment results indicate that the proposed active suspension systems prove to be effective in the vibration isolation of the suspension system, and the subjective response of human being can be promoted from very uncomfortable to a little uncomfortable. Furthermore, the novel evaluation method based on annoyance rate can further estimate quantitatively the number of passengers who feel discomfort due to vibration. A new analysis method of vehicle comfort is presented.     

基于模型预测控制的协同式自适应巡航控制系统

在城市交通工况中,车辆的驾驶行为对其乘坐舒适性及燃油消耗有着很大的影响。因此提出一种在包含交通灯等信息的交通工况下的协同式自适应巡航控制系统,通过减少不必要的速度保持或加速来提升性能。系统通过处理当前交通信息的数据判断跟踪目标类别,运用模型预测控制来预测前车或车队未来状态,对不同的前方目标采用不同的权值来计算最优控制输入。通过控制车辆保持安全距离并在优化速度下行驶以实现多目标的优化。利用CarSim和Simulink联合仿真,仿真结果显示该控制系统在保证安全的前提下实现了主动的速度调节及目标的切换,在指定仿真工况中对比线性二次调节算法,加速度峰值、加速度变化率峰值及燃油消耗均有所降低,乘坐舒适性和燃油经济性得到较大提升。     

铁路客车车体轻量化问题的研究

在车辆轻量化的过程中,车体承载结构的轻量化显得尤为重要。车体承载结构的轻量化,要保证车体的强度、刚度和动态特性等满足提速客车的要求。文中利用ANSYS软件建立25K型硬卧客车车体轻量化前后的有限元模型,计算车体的强度、刚度和模态,并对轻量化前后的车体作对比分析;然后,用NUCARS动力学分析软件建立25K型硬卧客车系统的数学模型,分析弹性振动对平稳性的影响,并就刚性车体模型和轻量化前后的弹性车体模型对平稳性和加速度响应的影响作对比分析。