全地形四轮车结构振动特性实验与仿真

全地形四轮车(ATV)车架挂发动机的结构动态特性好坏很大程度上决定其整车振动舒适性,但目前没有一种简单、有效且通用的ATV车架挂发动机有限元建模方法。通过对多款ATV结构动态特性的计算和实验分析,提出了分析ATV车架挂发动机结构动态特性的一种简单且具有通用性的有限元建模方法——把发动机简化为具有质量和转动惯量的0维质量单元,在车架上发动机的悬挂位置创建多点约束单元,然后通过MSC.Nastran中的beam单元将多点约束单元与集中质量单元连接起来,以模拟车架与发动机的连接方式。考虑到试验测量发动机惯性参数时受其内部运动部件及机油量等的影响,分析了发动机转动惯量在实测数据的基础上同时减少和增加5%时,对所提出的有限元建模方法分析车架挂发动机动态特性的影响。结果表明所提出的建模方法仍然可以保证对车架挂发动机结构动特性的分析在工程参考误差范围内。该建模方法对于ATV的设计和开发具有简易性和通用性,可在产品设计和改型阶段就能了解车架挂发动机的结构振动特性,提高了产品的开发能力,节约了大量的时间和成本。     

全地域机动平台振动定量评价

以ISO2631,ISO5349等标准为依据,建立了全地域机动平台驾驶舱内振动和平台振动定量评价的方法.并对标杆车和原型车进行了实车道路试验,利用建立的振动定量评价方法对两款车进行了振动定量评价.结果表明标杆车驾驶舱内振动较小,驾驶员感觉轻微不舒适,平台处振动也不大,装备使用良好;而原型车则驾驶舱振动稍大,驾驶员较不舒适,平台处振动也较大,影响装备使用;并分析讨论了标杆车与原型车的差异,为全地域车的开发提供指导.     

重型机动平台振动定量评价与分析

借鉴IS02631、IS05349等国际标准，并结合机动平台自身特性，建立了某重型机动平台整车振动定量评价方法。并对某标杆车和某原型车进行了实车道路试验，利用建立的整车振动定量评价方法对该两款车进行了整车振动定量评价。结果表明，标杆车驾驶舱内振动较小，驾驶员感觉轻微不舒服，车栽装备处振动也不大，装备使用良好；原型车则驾驶舱内振动稍大，驾驶员较不舒服，车载装备处振动也较大，影响装备使用。为找出其设计上的差异性，对该两款车的悬架、坐垫、发动机悬置件及车架特性进行了分析讨论，找出了标杆车的一些关键性设计特点，为国内重型机动平台的开发提供指导。     

车辆转弯制动ABS模糊控制及稳定性仿真分析

在Matlab／Simlink下建立了八自由度车辆系统的仿真模型。采用模糊控制方法，设计了基于滑移率的ABS控制算法。针对车辆转弯制动工况，对15m／s、20m／s、25m／s三种车速进行了仿真分析。仿真结果表明所建立的ABS控制器能有效提高车辆的制动性能以及中低车速下的稳定性，但定性分析表明车辆在高速工况下出现不稳定现象。为此利用稳定性判定式，对车辆转弯制动ABS控制下的稳定性做了定量判定。判定结果表明，高速时车辆仅有ABS控制并不能达到稳定性控制的要求。     

电动助力转向系统控制策略的仿真分析

建立了电动助力转向系统的数学模型,根据路感强度的表达式,运用伯德图进行了频域分析,并制定了比例微分助力的控制策略。结合考虑车身侧倾的三自由度汽车模型和轮胎模型,建立了用于分析电动助力转向特性的仿真模型,针对转向轻便性、高速回正性和合适路感的多重目标,进行了方向盘正弦输入和方向盘撒手仿真试验,总结出了控制器参数在不同车速和转向盘输入转矩下的变化规律。     

可变阻尼减振器外特性仿真与试验

分析了所开发的可变阻尼减振器的工作原理和阀系特性。根据流体力学缝隙流动、管嘴流动及并联管路流量计算理论,推导出阻尼力计算公式,用MATLAB建立了可变阻尼减振器的数学模型,通过仿真得到了示功图和速度特性,并按照减振器台架试验标准QC/T545进行了试验,得到了外特性试验数据。将仿真结果和试验数据进行比较,证明应用并联管路流量计算理论建立的数学模型正确可靠,符合实际要求,准确地描述了阻尼力随行程变化的特性,可用于可变阻尼减振器的设计和性能预测。     

全地域移动平台振动特性仿真分析

为分析全地域移动平台的振动特性,建立了10自由度半车刚体振动模型.整车振动模型的求解采用时域法,模型激励为路面随机输入位移信号.按照路面不平度功率谱,采用三角函数法来生成路面随机位移数据.利用建立的10自由度整车刚体振动模型,分析了车架弹性振动的影响,结果表明车架的1阶、2阶弯曲对整车振动的影响较大,更高阶的弯曲对整车振动的影响较小,因此在1/2整车振动模型建模中,考虑到车架的1阶、2阶弯曲已能满足精度要求,能很好地分析整车振动.最后结合ISO2631-1对人体振动的评价方法,分析了驾驶员处的振动舒适性.     

车辆转弯制动动力学稳定性控制建模与仿真

在Matlab/Simlink下建立了八自由度车辆动力学模型,针对车辆转弯制动工况,采用模糊控制方法,设计了基于滑移率的ABS控制算法和分别以质心侧偏角、横摆角速度及二者加权为控制目标的直接横摆力矩控制算法.并对车辆转弯制动工况下车辆稳定性控制做了仿真分析.利用稳定性判定式,对车辆转弯制动稳定性做出了判定.结果表明,车辆转弯制动时ABS控制并不能达到稳定性控制的要求,而采用以质心侧偏角和横摆角速度加权为控制目标的直接横摆力矩控制算法能更好地达到稳定性控制的目的.