基于LabVIEW的汽车平顺性试验系统设计

本设计采用LabVIEW编程软件,开发了一套汽车平顺性试验系统。根据实验室现有设备,利用三轴式加速度传感器,采集汽车行驶时的加速度信号,通过数据采集卡将所获的模拟信号输入电脑。使用图形化虚拟编程软件LabVIEW进行编程,对所采集的信号数据进行处理,根据计算出的相应的平顺性评价指标和相关的评价标准,对汽车的行驶平顺性的好坏进行评价。通过试验系统的硬件设计、软件开发和试验验证,实现了汽车平顺性的测试功能,并可对悬架系统设计等方面作进一步研究。     

汽车悬架对行驶平顺性的影响

建立了二自由度1/4汽车悬架物理模型,针对该模型建立了振动微分方程和传递函数.使用MATLAB/simulink模块绘制了模型的Nyquist图和Bode图,分析了模型的动态特性.对汽车行驶过程中的振动原因做了分析.运用ADAMS软件分析了悬架的固有特性,得到了悬架对确定输入和随机输入的响应结果.得出悬架的各种参数、路面等级和汽车行驶速度对汽车行驶平顺性的影响.     

汽车平顺性的虚拟试验研究

为了从整体上掌握影响汽车平顺性的因素，采用面向整车系统的数字化虚拟样机技术，对1028E2汽车按系统总成，使用ADAMS建立了前后悬架、转向系、动力总成与传动系及轮胎的数字化三维模型，根据试验的等级路面的功率谱密度函数，设计了相应的路面文件．然后，施加与实际车辆相同的约束、力和运动，构成了1028E2汽车具有596个自由度的整车数字化功能仿真汽车，该车在虚拟的路面上行驶时，可以体现悬架、轮胎的变形以及驾驶员的运动，仿真测试获得了驾驶员在前进方向、横向、垂直方向的加速度值以及均方根值，其数据与实测结果接近。分析发现，前悬架振动加速度的较大峰值是由板簧卷耳与转向纵拉杆的干涉引起，需进行结构参数修改，研究结果表明，对于汽车这一复杂的机器系统，建立详细的数字化功能样机，可以有效地分析其平顺性。     

基于平顺性和道路友好性的重型货车悬架优化

提出一种基于车辆动力学仿真的重型货车悬架系统多目标优化策略,可同时改善车辆的平顺性和道路友好性,从而缓解驾驶疲劳、延长道路使用寿命.基于车辆动力学原理在Matlab/Simulink平台上构建了10自由度钢板悬架重型货车-路面系统的动力学模型,选择与该车匹配的被动空气悬架并设计半主动空气悬架模糊控制器;仿真并分析钢板悬架车辆模型、被动空气悬架车辆模型、半主动空气悬架车辆模型的使用效果;以被动空气悬架作为进一步优化的对象,归纳其平顺性和道路友好性随阻尼系数的变化规律,从而得到使车辆综合性能最优的悬架阻尼系数.     

多编组铰接车辆的平顺性时域分析与优化

为了分析优化多编组铰接车辆的平顺性问题,建立了考虑悬架非线性阻尼特性的n节编组铰接车辆的振动模型,采用粒子群算法对影响车辆平顺性的关键参数(悬架非线性阻尼参数)进行了优化,并提出了一种基于车间铰接约束力补偿和线性二次高斯(linear quadratic Gaussian, LQG)控制相结合的主动悬架控制方法。以车体的垂向、侧倾和俯仰振动加速度均方根作为车辆平顺性关键评价指标,采用B级路面以不同速度对4节编组车辆实施仿真分析。结果表明：随车速增加车辆平顺性变差,且存在首车至尾车车体垂向振动加速度均方根依次变大等振动特点,且通过悬架参数优化与采用主动悬架控制后,车辆平顺性得到明显提高——车辆在垂向、侧倾和俯仰方向的振动加速度均方根分别减少了48.29%,24.79%和54.44%。     

车辆平顺性评价标准适用性分析

针对目前国内外适用不同类别车辆及地形的平顺性评价标准空缺,介绍了轮式车辆平顺性评价体系,主要有两类:一类为ISO 2631及相似标准,一般用于评价普通车辆;另一类为基于6W平均吸收功率和垂直方向加速度峰值两个限值的评价方法,该方法一直为美军及北约组织用于评价军用战术车辆。参考国家标准GB/T 4970-1996对某国产乘用车进行了道路试验,确定了平顺性客观评价值,研究了基于限值的平顺性评价方法的适用性。该研究重要意义在于能够在各种类别车辆和不同地形中更好理解并适用平顺性评价标准。     

车辆行驶平顺性的计算机辅助分析

介绍了作者开发的平顺性计算机辅助分析程序,能对二维五自由度,三维八自由度非独立悬架或独立悬架车辆的振动模型进行平顺性计算,分析评价及系统特性参数修改。该程序用Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ５．０语言编写,运行于Ｗｉｎｄｏｗｓ９５环境下,与以往运行于ＤＯＳ环境下的同类程序相比,操作更为直观方便,功能和适用性更强,最后给出了某四轮农用运输车的平顺性计算和评价结果,并作了试验验证。     

整车刚柔耦合动力学模型及平顺性优化

为了研究车身的弹性变形对整车行驶平顺性的影响,在ADAMS/Car模块中建立整车刚柔耦合模型,依据相关试验法规,进行了随机路面输入下的平顺性仿真试验,并通过实车道路试验对比验证模型的正确性和合理性.利用验证后的整车刚柔耦合模型和试验设计技术,对悬架的弹簧刚度系数、减震器阻尼系数进行优化.优化后车身质心处垂向振动加权加速度均方根值降低了12.6％,表明悬架系统参数的合理匹配可以明显改善车辆的行驶平顺性.     

汽车随机路面输入平顺性的仿真分析

应用ADAMS软件,建立前后悬架、轮胎、车身、转向系和人-椅系统在内的某商务车多体动力学模型。将编制的符合ADAMS轮胎模型要求的不同等级路面生成软件与ADAMS软件相结合,成功地实现了汽车随机路面输入的平顺性仿真分析。把仿真后的测量数据输入编制的平顺性评价程序,发现仿真结果与实车试验结果吻合较好。     

基于虚拟样机技术的汽车平顺性仿真研究

以某双横臂悬架汽车为研究对象,运用虚拟样机技术,建立前悬架虚拟样机模型.通过虚拟仿真,得到其前轮定位参数,揭示其运动学规律.基于ADAMS/Car建立整车仿真模型;建立粗糙水泥路面随机激励及脉冲路面激励,并分别进行汽车平顺性仿真.得到相应的人体振动加权加速度均方根值和座椅处的最大垂向加速度,分别对随机路面激励和脉冲路面激励下的汽车平顺性进行评价.结果表明:随机路面激励下汽车具有较好的平顺性,脉冲路面激励下对乘员健康无危害.     

某越野车辆平顺性仿真分析及综合评价

针对某4×4越野车辆的平顺性,参照随机路面输入评价与脉冲路面输入评价两种方法及指标进行研究.首先针对国内外现有的平顺性评价方法进行了总结回顾,并依据实际车辆的性能要求,设计了适合该类车型的分析工况、仿真方法和综合评价指标.并针对该越野车型搭建了整车多体动力学模型,进行了平顺性仿真及综合评价,获得的评价指标包括车辆在不同等级路面上的越野平均车速和车辆经过不同高度凸块的允许最高车速.仿真结果表明该车辆满足所定义的平顺性开发目标.     

考虑鞍座弹性的三轴半挂汽车列车行驶平顺性建模及仿真分析*

将鞍座简化成弹性模型,基于一定假设,建立了三轴半挂汽车列车七自由度平面系统力学模型。采用拉格朗日方程推导了矩阵形式的三轴半挂汽车列车七自由度平面系统数学模型。基于隔离体静力平衡分析求解出车轮静载,给出了振动响应量的表示。基于前轮路面激励建立了等效的系统频率响应特性。以某三轴半挂汽车列车为研究对象,对其在B级路面50 km/h的工况下进行了仿真,得到了主要振动响应量的功率谱密度。对仿真结果进行了分析,为三轴半挂汽车列车行驶平顺性深入研究奠定了模型和理论基础。     

基于不确定性和隔代遗传的矿用车平顺性优化

建立了八自由度的矿用自卸车整车数学模型,并基于动态仿真模型构建设计变量和不确定变量与目标函数之间的近似模型,采用双层嵌套的隔代遗传算法,内层在不确定域上求解目标函数区间,外层对设计变量寻优,对该模型进行平顺性优化.最后与确定优化的结果进行比较,得出了不确定性优化的优越性.     

汽车平顺性分析与评价系统软件

对汽车的平顺性进行仿真预测、结构参数优化选择,在新产品设计、旧车改进及汽车使用维护具有重要的作用和意义.采用汽车总的振动舒适度作为汽车的评价及优化指标,并设计了相应的软件,为该类车型的设计及改进提供了理论指导.     

整车主动悬架平顺性时域仿真与优化

为消除剧烈振动给车辆行驶平顺性与稳定性带来的不良影响,利用拉格朗日法建立路面-车耦合的17自由度动力学方程;通过线性滤波白噪声法,建立路面不平度激励的时域模型;根据现代控制理论建立悬架系统多输入多输出的状态方程.利用线性二次型高斯控制理论设计主动悬架控制器,通过粒子群算法（PSO）对控制器的加权参数进行优化.仿真结果表明:车辆平顺性在主动悬架系统的控制下得到了较大的提升,同时车辆的操纵稳定性、结构稳定性均有所改进,车辆的综合性能有了全面的提高.      

改善摩托车平顺性的悬架系统优化设计

本文提出了一个考虑实车悬架结构形式摩托车的人车系统五自由度线性振动模型,用复频响函数矩阵法计算了实车在随机激励时座垫上的加速度响应,并通过振动试验与另外两种模型对比,证明,本文所建模型是适合于摩托车平顺性研究的.本文在模拟道路随机激励下,以改善行驶平顺性为目的,对两种不同型号的摩托车悬架参数进行了优化设计,并取得满意结果.