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.     

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。     

汽车悬架混沌特性的仿真研究

研究具有滞后非线性的单自由度汽车悬架在路面随机激励作用下发生混沌运动的可能性,利用Melnikov方法给出发生混沌运动的临界条件,讨论非线性度系数k2和非线性刚度系数c1、c2等各参数对系统出现混沌的影响,进行数值仿真,给出时间历程曲线、自功率谱密度图形、Poincare截面等,并计算最大Lyapunov指数和关联维数,研究结果表明,汽车悬架振动信号能够进入混沌状态,为进行汽车悬架振动信号的混沌特征参数计算和对汽车悬架隔振性能进行混沌评价提供了理论依据.     

悬架混沌振动台的设计

讨论了现有悬架性能检测振动台及其存在的不足之处．介绍了混沌振动台的研究现状．建立了多连杆悬架混沌振动台,利用UG软件对多连杆机构进行建模,通过运动仿真获得了振动台的位移、速度和加速度曲线图;通过,Matlab软件对振动台的特性曲线进行计算分析,获得振动台的准相图和自功率谱密度图．结果表明,设计的悬架振动台具有混沌特性,能较好地模拟汽车行驶时的复杂振动情况．     

汽车空气悬架非线性垂向动力学行为研究

文章为了研究汽车空气弹簧悬架在不同初始条件和系统参数改变情况下的变化规律,利用空气弹簧有限元模型拟合出其受力曲线,将非线性动力学与车辆悬架动力学、有限元软件的使用和非线性理论分析结合起来,分析了单频正弦激励下,汽车空气弹簧悬架的四自由度半车模型的非线性行为,研究了系统中出现的分岔及混沌现象;结果表明激励幅值对非线性系统响应的影响较小,在小阻尼的情况下易产生混沌现象。     

汽车悬架隔振性能混沌评价的思考

目前汽车悬架隔振性能评价方法在数学前提、激励方式、数据分析、表征参数等方面均有不足,本文为了说明汽车悬架隔振性能混沌评价的可能性，给出了本文资助项目的有关研究结果，提供了工程系统隔振性能混沌评价案例，分析了汽车悬架隔振性能混沌评价的动力学基础，设立了汽车悬架隔振性能混沌评价的主要步骤,从而确认了基于混沌理论评价汽车悬架系统隔振性能的可能性.     

汽车悬架系统的混沌控制

基于磁流变减振器的汽车悬架系统具有明显的滞后非线性,这直接导致了系统存在分岔与混沌的可能性。分析了汽车悬架系统在路面单频周期激励下的受迫振动,揭示了该系统振动存在混沌的可能性,并在此基础上,利用x|x|形式的非线性反馈控制方法对这类混沌行为进行了控制,为利用混沌序列提供了理论基础。     

汽车悬架系统的混沌控制

基于磁流变减振器的汽车悬架系统具有明显的滞后非线性,这直接导致了系统存在分岔与混沌的可能性.分析了汽车悬架系统在路面单频周期激励下的受迫振动,揭示了该系统振动存在混沌的可能性,并在此基础上,利用x |x|形式的非线性反馈控制方法对这类混沌行为进行了控制,为利用混沌序列提供了理论基础.     

汽车悬架振动实验台单频性的符号混沌特征辨识

分析了采用扫频激振方式工作的汽车悬架振动实验台的单频质量.根据计算时间序列的符号参数和混沌参数的原理,对符号概率序列构建了能够区分信号含噪程度的符号混沌特征,包括符号S熵、符号K熵、符号关联维和符号李指数4个参数.采用符号混沌特征,辨识实测的ACXX-160汽车悬架振动实验台振动信号,结果表明:(1)无论是扫频激振或等频激振,实验台振动信号均具有混沌性质;(2)扫频激振较之于等频激振,实验台振动信号的含噪程度大大增强,具有宽带随机性质.因此扫频激振方式不具有高质量的单频特性.图5,表1,参13.     

两自由度汽车悬架系统振动的理论与实验验证

将汽车悬架系统看成是一个两自由度的质量-弹簧-阻尼振动系统,采用复数向量法获得了车体和轮胎振动的解析解,以及振动系统的一阶和二阶振动模态的频率。在建立的实验模型上,采用锤击法和扫频实验获得了振动系统的一阶和二阶振动模态频率。实验结果与理论分析的结果相吻合,证明了结果的可靠性。研究还发现,悬架系统在振动系统的一阶振动模态频率处的隔振效果不明显,车体仍有较大振幅的振动;然而悬架系统在振动系统的二阶振动模态频率处的隔振效果非常显著,车体振动的幅值很小。研究结果能够为汽车悬架系统的设计以及驾驶员选择合适的路况提供有益的参考。