非线性汽车悬架的混沌特性

通过数值仿真和实验,研究了非线性汽车悬架的混沌特性.建立了路面双频拟周期激励作用下的单自由度汽车悬架模型,通过数值仿真,给出了悬架振动的时间历程曲线、自功率谱密度图形和Poincare截面,从理论上说明汽车悬架振动是混沌的.进行振动实验,获取实验汽车悬架的振动数据,对其计算了一阶固有频率和混沌参数如关联维、Kolmogorov熵和最大Lyapunov指数,从而验证了汽车悬架振动的混沌特征.为汽车悬架的优化设计和建立悬架隔振性能混沌评价新方法提供了理论依据.     

汽车悬架振动的混沌特性

建立路面随机激励作用下的单自由度汽车悬架模型,通过数值仿真,给出悬架振动的时间历程曲线、自功率谱密度图形和Poincare截面,从理论上说明悬架振动能够进入混沌状态。采用按压车体法,对越野车B J212、B J2020和轿车MAZ-DA、FORD、TOYOYA、HYUNDAI等进行了振动实验,获取实验汽车悬架的振动曲线,对其计算系统参数如一阶固有频率和阻尼比、混沌参数如关联维、Kolmogorov熵和最大李指数,从而验证了汽车悬架振动的混沌特性。为悬架系统的设计和建立汽车悬架隔振性能混沌评价新方法提供了依据。     

多频激励下滞后非线性车辆悬架系统的动力特性分析

基于顺行平面Hamilton系统周期-能量关系及KAM理论证明的前期研究基础,通过对滞后非线性车辆悬架系统在多频激励下的受扰振动做进一步数值模拟,给出系统安全拟周期状态及等幅多频激励混沌状态的新参数验证;增加了不等幅多频激励混沌状态的数值模拟结果,界定了不等幅多频激励下滞后非线性车辆悬架系统的动力特性。     

某MPV车前悬架K&C特性稳健性优化

针对传统的悬架KC特性优化设计时没有考虑悬架衬套和横向稳定杆中存在的不确定因素的问题,提出了一种便于工程实践的悬架KC特性的稳健性设计方法。将悬架硬点作为可控因素,衬套和横向稳定杆刚度作为不确定性因素,借助ADAMS/Insight软件,通过拉丁超立方抽样建立悬架KC特性的响应面方程。然后利用Isight软件的6σ优化方法,利用蒙特卡罗模拟对硬点进行优化。结果表明,优化后前束角、外倾角、主销内倾角和主销后倾角特性得到提升,且悬架KC特性的多目标响应函数标准差降低26%。优化后的悬架系统主要KC特性性能得到提升,衬套和横向稳定杆刚度对悬架系统的影响程度降低,悬架KC特性的稳健性得到提升。     

非线性汽车悬架的混沌研究

建立了路面双频拟周期激励作用下的单自由度汽车悬架模型,通过数值仿真,给出了悬架振动的时间历程曲线、自功率谱密度和Poincare截面图,从理论上说明汽车悬架振动是混沌的。分别采用制动法和按压车体法,对越野吉普车和福特、本田、奥迪和马自达轿车进行了振动实验,获取实验汽车悬架的振动数据,对其计算了一阶固有频率和混沌参数如关联维、Kolmogorov熵和最大Lyapunov指数,从而验证了汽车悬架振动的混沌特征,为进行悬架系统设计和悬架隔振性能混沌评价提供了依据。     

基于ADAMS双横臂独立悬架的运动学仿真分析

悬架的运动学特性首先反映在车轮定位参数的变化趋势上。文章采用虚拟样机技术,在ADAMS软件环境下,建立了某商务车的双横臂扭杆独立悬架的多体动力学模型,并进行了运动学仿真分析,获得了随车轮上下跳动该悬架车轮定位参数的变化规律,为汽车悬架系统开发提供一种有效的现代化手段。     

基于混沌的光通信微弱光信号检测模型研究

利用混沌系统对微弱周期信号敏感这一特性,提出了一种基于混沌的微弱光信号检测方法．该方法主要通过发端对信号进行混沌调制和在接收端用混沌系统进行解调,来实现对微弱光信号的检测．通过MATLAB软件仿真检测表明,本检测方法可以提高光通信接收设备的灵敏度,也可以提高光信号在光通信中的传输距离．     

负刚度悬架系统动力学特性及其性能研究

为了研究负刚度悬架系统的动力学特性及其对车辆平顺性和操纵性能的影响,首先根据空气弹簧的实验数据和悬架刚度特性的仿真结果,建立了半挂车两自由度悬架系统动力学方程,采用四阶龙格-库塔方法分析了系统随激励频率和振幅变化的分岔图、相轨迹和庞加莱截面,并根据最大李雅普诺夫指数研究了空气弹簧线性刚度系数k1和减振器阻尼系数c对悬架系统混沌特性的影响.然后建立了负刚度悬架系统的仿真模型,计算了挂车在B级和C级道路上的平顺性.最后采用多体动力学仿真技术模拟挂车的等速转向过程,通过挂车车身侧倾角对比分析了车辆的操纵性能.结果表明:负刚度悬架系统存在分岔和混沌现象,改变系数k1可以改变混沌区域的宽度,而阻尼系数c的变化可使李雅普诺夫指数曲线上下平移;B级和C级两种路面上,负刚度悬架挂车车身加权加速度均方根值比线刚度悬架挂车降低了71.0%和77.6%,悬架动挠度均方根值增加了279.5%和87.1%,轮胎动载荷比后者分别增大了17.1%和14.2%;等速转向过程中车身侧倾角达到了7.53°,大侧倾角降低了轮胎的平均侧偏刚度,使得车辆的操纵性能变差.     

一个新分数阶混沌系统的研究

提出一个新的分数阶混沌系统,通过运用预估校正法和分数阶稳定性理论对该分数阶系统出现混沌特性进行理论研究,并运用Matlab软件进行数值仿真,画出吸引子相图,说明了该系统存在混沌状态．     

有界噪声激励下汽车悬架迟滞非线性系统的响应

研究了具有迟滞非线性特性的单自由度汽车悬架非线性模型在有界噪声激励下的响应.推导了两个有界噪声共同激励下系统的随机梅尔尼科夫(Melnikov)过程,得到系统发生混沌运动的临界条件.然后分析了悬架迟滞参数对混沌运动的影响.运用庞加莱截面(PoincaréSection)、功率谱和最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数对系统的混沌运动进行了数值验证.研究结果表明,悬架迟滞非线性系统在两个有界噪声的共同激励下,存在混沌运动,且发现在有界噪声激励幅值较小时,系统不会出现混沌运动,当有界噪声激励幅值较大时,系统才有可能出现混沌运动.     

多轴油气平衡悬架振动性能研究

阐述了油气悬架的原理的特性;建立了多轴油气平衡悬架的物理模型和数学模型。使用MATLAB工程计算软件,以一台5轴车辆作为进行防仿真。计算结果和试验数据表明,采用这种系统能很好地改善汽车的振动性能。     

六自由度变胞振动试验台结构设计与动态特性分析

振动试验台是用于模拟真实振动环境的重要设备,通过建立六自由度变胞振动试验台测试系统、动力学模型及运动方程,应用ANSYS Workbench软件对振动台进行静力学分析,应用模态分析和谐响应分析模块对蛇形板簧与动平台进行动态特性分析,避免薄弱部件固有频率接近振动台工作频率而发生共振。结果表明：蛇形板簧最小共振频率发生于480 Hz附近,动平台最小共振频率发生于450 Hz附近,都远大于振动台正常工作频率：50～60 Hz,满足使用要求,为50～200 Hz机械振动台及超过2 000 Hz的超声波振动时效设备结构设计提供理论依据;并对未来多维振动设备的结构设计及工作性能分析提出展望。     

非线性空气悬架模型的理论研究及实车试验

文章在对汽车悬架系统进行分析和建模时考虑了空气弹簧的非线性特性,运用Matlab/Simulink软件对所建方程进行求解和仿真,并通过实车道路试验对所建模型进行验证。仿真结果与试验结果相符合,真实反应了汽车空气悬架系统的振动响应情况,从而证明了所建非线性空气悬架模型的正确性。     

基于计算机仿真技术的新型半主动悬架建模及动力学分析

运用EASY5建立了EHA模型,运用机械系统分析软件ADAMS建立了半主动悬架的机械系统模型,运用MATLAB建立了基于模糊算法的控制模型,通过各软件之间的数据接口实现整车联合建模和协同仿真.结果表明:基于EHA的半主动悬架能够很好地降低车辆的垂直振动,提高车辆行驶的平顺性;多软件的协同仿真技术在研究半主动悬架的控制技术上是可行的,为机电液一体的复杂系统的建模和仿真提供了新的思路.     

四阶电力系统混沌分析与新型滑模控制

电力系统的混沌现象对电网的安全稳定运行构成了极大威胁,本文研究了含扰动项的四阶电力系统模型的混沌控制问题.首先,利用Lyapunov指数谱及分叉图等分析了参数变化对系统动力学行为的影响规律.然后,基于系统稳定性理论,提出了一种新的将非线性光滑函数作为滑动控制律的反演滑模控制方法,以削弱传统滑动控制律引起的系统抖振.选取不同的函数作为控制目标,采用MATLAB软件进行数值仿真,结果表明：不论目标函数如何改变,控制器都能够使受控电力系统从混沌状态快速稳定至目标轨道,并且有效抑制抖振.     

各种支撑压电智能板的LQR振动控制

文章基于控制目标函数的LQR法,对各种支撑条件下控制目标函数中权系数矩阵(Q矩阵和R矩阵)进行理论计算,利用Matlab系统仿真,演示了四边固支板中点受初始位移激励时,前两阶模态位移的控制曲线和控制电压随时间变化的曲线。结果证明,该方法能有效达到控制结构振动和减小控制能量消耗的目的。     

基于随机振动分析法的双横臂悬架扭杆优化设计

采用虚功原理、有限张量和矢量代数法计算双横臂扭杆悬架的刚度,应用Adams软件验证数学方法计算的可行性.基于随机振动的方法分析轮胎动载荷、悬架动行程和舒适性3个性能指标,对扭杆设计的基本参数进行优化,减小实际行车中的悬架位移和撞击限位块频率,测试效果明显,为总布置设计提供精确的设计参数.     

基于虚拟样机技术的摩托车平顺性分析

应用ADAMS／view建立摩托车的刚柔混合体模型,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功率谱密度函数,并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,摩托车刚柔混合体模型更接近实际,可以应用于开发阶段摩托车平顺性的分析预测。     

大跨度悬索自振参数的精确单元计算方法

大跨度悬索的自振参数的确定是研究悬索结构振动的基本条件,其振动有非线性特征,而且还存在明显的面内和面外的振动,振动过程复杂。大跨度悬索自振参数的确定无论是从实际测量还是理论计算,都有一定的难度,在理论计算上目前只能用非线性微分方程方法来求得近似解,然而其求解过程却异常复杂。本文主要从悬索单元的平衡关系出发,以悬索微元为基本研究对象,推导出精确索单元的自由振动特征方程,用线性单元及非线性单元对悬索单元进行模拟,得到相应的刚度矩阵及质量矩阵,计算得悬索的面内自振参数。通过矮寨悬索桥的工程实例将其计算结果与有限元软件计算结果和实测值进行对比,验证了本计算方法的准确性,得出了线性单元模拟计算简单,精确度较差和悬链线模拟计算与有限元计算较接近,与实测值误差也较小的结论。     

金属橡胶非线性减振系统混沌特性研究

对金属橡胶非线性减振系统的混沌特性进行了研究,建立了系统的力学模型,对减振器进行了静、动态试验,识别了减振器的各参数,通过求解系统响应随激励参数变化的分岔图,确定了系统产生混沌时激励力和频率的取值,采用Runge-Kutta法求解并绘制了系统的位移时间历程图、相图、Poincaré映射图和频谱图,计算了Lyapunov指数最大值,并在Adams软件环境下进行了仿真试验验证,证明了金属橡胶非线性减振系统具有混沌振动特性.