六轴半挂汽车列车平顺性建模和频域仿真

建立了保留六轴半挂汽车列车主要振动部件的平面力学模型,通过拉格朗日方程推导了其矩阵形式的数学模型,求取了静止状态下的主要静载。基于前轮路面激励的统计特性,确定了模型、主要加速度、主要相对动载和主要动挠度对前轮的频响函数,获得了各振动响应量的统计特性,分析了B级路面不同车速下各振动响应量的频率特性,研究结果为六轴半挂汽车列车平顺性的改善、优化和控制提供了研究基础。     

路面激励Simulink模型的建立及其应用*

为了在汽车动力学中应用路面激励,基于滤波白噪声方法建立了路面激励的描述。分析了Simulink白噪声生成模块,基于滤波白噪声描述建立了路面激励Simulink模型,确定了空间下截止频率。基于路面激励Simulink模型,建立了汽车两自由度振动四分之一系统Simulink模型,在城市行驶的B级路面和车速范围对车身加速度、悬架动挠度、车轮动载荷和车轮加速度的车速特性进行了仿真。研究结果表明,基于滤波白噪声描述建立的路面激励Simulink模型和汽车两自由度振动四分之一系统的Simulink模型,既可以再现路面激励,也可以用于分析汽车振动响应量的车速特性。     

半挂汽车列车转弯制动横向稳定性控制

为实现半挂汽车列车在转弯制动时的横向稳定性,建立了半挂汽车列车非线性动力学仿真模型. 利用实车系统的稳态转向试验与直线制动试验,验证了模型的可靠性. 对在低附着路面上行驶的半挂汽车列车转弯制动失稳机理进行了分析. 设计了以牵引车和半挂车的补偿横摆力矩来修正横向稳定性的控制策略,仿真结果表明,控制方案可有效地纠正半挂汽车列车在低附着路面上转弯制动的过度转向,改善车辆的横向稳定性.     

微型客车垂直振动的建模及应用

为更好评价微型客车的行驶平顺性,根据微型客车实际布置的特点,基于一定假设建立了微型客车1/2汽车七自由度系统振动模型。推导出微型客车的车轮静载荷和各个振动响应量的表达式。应用最新国标GB/T 4970—2009,实现了路面脉冲输入下微型客车行驶平顺性的仿真。为路面随机输入下微型客车行驶平顺性的分析奠定了模型基础。     

半挂汽车列车转弯制动性能的模拟计算

建立多自由度半挂汽车列车转弯制动数学力学模型，对EQ1091－TQ9151半挂汽车列车转弯制动进行仿真计算．实车试验表明，模拟计算结果与试验相符．应用仿真计算程序计算分析了半挂汽车列车主要结构参数和使用参数对其转弯制动稳定性的影响．     

半挂汽车列车转弯制动性能的模拟计算

建立多自由度半挂汽车列车转变制动数学力学模型，对Ｅ１１０９１－ＴＱ９１５１半挂汽车列车转变制动进行仿真计算。实车试验表明，模拟计算结果与试验相符。应用仿真计算程序计算分析了半挂汽车列车主要结构参数和使用参数对其弯制动稳定性的影响。     

基于滤波白噪声的汽车平顺性时域建模和仿真*

为了进行汽车平顺性建模和仿真,给出了路面不平度频域模型的标准和改进两种形式。对应路面不平度频域模型改进形式,总结了基于滤波白噪声的路面不平度激励的时域模型。由前后轮路面不平度激励的相关性和一阶Pade算法,建立了前后轮路面不平度激励的时域模型。基于平面系统假设,建立了汽车平顺性四自由度平面系统模型。提出了基于滤波白噪声的汽车平顺性四自由度平面系统仿真算法。在B级路面和常用车速60 km/h下,对某轿车平顺性进行了时域仿真,获得了前轮和后轮路面不平度激励和振动响应量的时间历程。研究结果表明,基于滤波白噪声构造路面不平度激励和对汽车平顺性进行时域建模和仿真是可行和有效的。     

非典型移线下半挂汽车列车横向稳定性

为研究半挂汽车列车横向操纵稳定性,建立半挂汽车列车系统动力学模型,进行了非典型工况下S移线的计算机仿真分析.揭示了半挂车侧倾角、横向加速度等运动参数相对牵引车的变化响应,并通过施加鞍座阻尼力矩来改善两车体间的相互作用及响应,从而提高系统的横向稳定性.仿真结果表明鞍座阻尼力矩对减小系统横摆振幅和摆振频率是有效的,为研究非典型工况下半挂汽车列车操纵稳定性提供了参考和借鉴.     

基于空间模型的轿车平顺性时域建模和仿真*

基于滤波白噪声、路面各向同性假设和一阶Pade逼近方法,建立了四轮路面激励的滤波白噪声模型。基于一定假设,建立了轿车平顺性七自由度空间力学模型,由系统振动能量和拉格朗日方程推导出相应数学模型的微分方程描述,提出了相应的平顺性仿真算法,在常用的B级路面和车速60 km/h下,对某轿车平顺性进行了时域仿真,获得了振动响应量的时间历程。研究结果表明,基于空间模型对轿车平顺性进行时域建模和仿真是可行和有效的。     

半挂汽车列车高速行驶转弯制动特性分析

建立了半挂汽车列车１２刚体２５自由度的力学模型,应用多体系统动力学中的Ｋａｎｅ方法列写了非线性运动微分方程,编制了半挂汽车列车操纵稳定性和制动特性的通用仿真程序,对半挂汽车列画在高速下无制动转弯,直线制动特性进行了仿真计算。结果表明,高速工况下,发生折叠现象的前轮转向角比低速工况要小;当在牵引车后车轮加制动力时,半挂汽车列车简易出现折叠现象。     

九自由度汽车舒适性仿真

在汽车舒适性预测评估和汽车悬挂系统,驾驶室支承系统、发动机悬置系统优化设计中、要求选用合适的动力学模型对汽车舒适性进行动态仿真。笔者以３种工况下人体垂直方向加速度加权均方根值作为舒性评价指标,建立了九自由度汽车振动模型,在推导计算公式,设计算法的基础上编了仿真计算程序,并对红岩ＣＱ１１６０载重汽车进行了什么性仿真计算。通过对红岩汽车系列产品所做实验数据比较,证明了所建模能够比较好的反映汽车的振动情     

基于烦恼率模型的高速列车动态舒适性评价方法

针对传统的ISO动态舒适性评价标准只能定性地衡量振动舒适度,以及高速列车舒适度研究座椅人体分离等问题,把建筑学振动的烦恼率方法引入高速列车平顺性分析中并建立了“人-座椅-地板输入”的7自由度耦合仿真模型.在350km/h高速列车运行环境下,对模型应用烦恼率模型进行仿真,并和ISO评价法进行对比.结果表明基于烦恼率模型的高速列车平顺性分析能够比较好地弥补传统方法的缺陷,实现了评价结果的定量化.     

两种基本阵风构型与组合对多轴汽车操纵稳定性的影响

分析了汽车驶过阵风过程与五种阵风构型,建立了恒值和递增线性两种基本阵风构型对汽车作用模型,由两种基本阵风构型获得了递减线性、递增组合、递减组合三种组合阵风构型对汽车作用模型。通过仿真获得了五种阵风构型对三轴汽车的侧向力、横摆力矩、侧向加速度、横摆角速度、质心侧偏角曲线,分析了阵风对汽车操纵稳定性影响。以恒值阵风为例,模拟出不同阵风强度和车速下消除阵风影响所需的车轮转角变化曲线,有利于驾驶员有效控制阵风影响。     

基于动力特性的大跨度轨道斜拉桥静活载预拱度设置分析

针对大跨度轨道专用斜拉桥预拱度设置问题,兼顾结构功能及变形与乘坐舒适性,提出静活载预拱度系数取为-0.7。依据工程实例,进行桥梁自振特性及动力响应分析,得到基于动力响应的静活载预拱度设置方法。竣工荷载试验表明,静活载预拱度按静活载所产生挠度的0.7倍反向设置,桥梁结构满足要求。经数值模拟,轨道列车横向加速度小于0.6 m/s~2,竖向加速度小于1.0 m/s~2,总体舒适性及瞬时舒适性较高,验证了预拱度设置的合理性。     

Parametrically excited oscillation of stay cable and its control in cable-stayed bridges＂

This paper presents a nonlinear dynamic model for simulation and analysis of a kind of parametrically excited vibration of stay cable caused by support motion in cable-stayed bridges. The sag, inclination angle of the stay cable are considered in the model, based on which, the oscillation mechanism and dynamic response characteristics of this kind of vibration are analyzed through numerical calculation. It is noted that parametrically excited oscillation of a stay cable with certain sag, inclination angle and initial static tension force may occur in cable-stayed bridges due to deck vibration under the condition that the natural frequency of a cable approaches to about half of the first model frequency of the bridge deck system. A new vibration control system installed on the cable anchorage is proposed as a possible damping system to suppress the cable parametric oscillation. The numerical calculation results showed that with the use of this damping system, the cable oscillation due to the vibration of the deck and/or towers will be considerably reduced.     

FlexRay网络通信延迟时间分析

为满足未来车辆的通信需求,全球各大汽车及半导体厂商联合设计了FlexRay通信协议。为优化设计FlexRay网络,必须对网络中各消息的通信实时性进行估计。该文依据FlexRay的通信原理,得到了计算基于时分多址(TDMA)的静态段消息的延迟时间和基于柔性时分多址(FTDMA)的动态段消息的延迟时间的数学期望和均方差的公式,使用CANoe.FlexRay对燃料电池城市客车通信进行了仿真,得到了各个消息的延迟时间。FlexRay网络中静态段消息可以精确地按照预先设计的时刻发送,动态段消息的延迟时间则振荡较大,但它的数学期望和均方差只与通信周期有关。     

FlexRay网络通信延迟时间分析

为满足未来车辆的通信需求,全球各大汽车及半导体厂商联合设计了FlexRay通信协议。为优化设计FlexRay网络,必须对网络中各消息的通信实时性进行估计。该文依据FlexRay的通信原理,得到了计算基于时分多址(TDMA)的静态段消息的延迟时间和基于柔性时分多址(FTDMA)的动态段消息的延迟时间的数学期望和均方差的公式,使用CANoe.FlexRay对燃料电池城市客车通信进行了仿真,得到了各个消息的延迟时间。FlexRay网络中静态段消息可以精确地按照预先设计的时刻发送,动态段消息的延迟时间则振荡较大,但它的数学期望和均方差只与通信周期有关。