车辆实时动态仿真模型的研究

针对车辆动力学实时仿真的要求提出一种新的建模方法．将悬架系统视为车身与车轮之间的无质量复合约束，基于这个概念建立了动力学、运动学和静力学自由度完全独立的轿车整车多体动力学模型，并将仿真结果和道路试验及ADAMS仿真结果进行了对比，有较好的一致性．与基于侧倾／力矩中心理论建立的车辆实时仿真模型相比，利用该方法建立的模型面向车辆具体结构，可分析车辆内部作用力，并能更准确地描述悬架在水平方向的导向作用、与应用传统多体动力学理论建立的模型相比，该方法解决了车辆模型仿真实时性的问题．     

汽车主动悬架系统控制器的设计与仿真研究

基于系统动力学理论建立整车模型主动悬架系统的动力学模型,采用分块研究方法,分别对1/4模型的垂直运动、1/2车体的俯仰运动和侧倾运动进行独立研究,然后把这三个模型叠加在一起构成整车动力学模型和控制器模型;其次在MATLAB/Simulink中建立其相应的控制器模型和仿真模型,再次采用积分白噪声模型作为路面输入形式,并结合整车主动悬架的仿真模型进行动态特性仿真;最后将主、被动悬架特性进行对比分析。仿真结果表明,相对于被动悬架主动悬架性能有明显改善。     

复合式后悬架轮胎偏磨损动态仿真

通过将轮胎偏磨损物理模型和轿车复合式悬架动力学模型结合起来，建立了可用于动态分析复合式悬架轮胎偏磨损的悬架-轮胎-地面动力学系统．轮胎偏磨损模型主要考虑了轮胎力学特性在胎宽方向的变化．采用正弦信号对悬架动力学模型进行激励，将采集到的各种参数的实时动态数据导人到物理模型中，通过计算胎宽方向的局部摩擦耗散能来预测轮胎的偏磨损．仿真结果与实际现象较一致，验证了模型的正确性．所建立的动力学系统可以帮助分析悬架动力学特性对轮胎偏磨损的影响．     

基于ADAMS的悬架仿真分析

为更好地指导汽车独立悬架的设计与制造,在ADAMS/CAR中建立了某车麦弗逊独立前悬架的仿真模型,对影响车辆操稳性的前轮定位参数在汽车平行轮跳仿真实验中进行了仿真分析。通过仿真,前轮外倾角、前束角、主销后倾角及主销偏移距随悬架跳动过程中的变化量均在一个合理的范围之内,初步验证了所建立的仿真模型的合理性。结果表明,利用多体动力学仿真软件ADAMS可以正确地建立汽车悬架的运动力仿真模型,为汽车独立悬架的设计和制造提供理论依据。     

基于虚拟动态工况的三轴轮式越野车悬架构件强度分析

三轴轮式越野车采用双横臂独立悬架的结构形式。为得到悬架构件的动态载荷特征和应力特性,进行虚拟动态工况下的车辆强度分析。建立悬架上、下摆臂有限元模型以及三种动态行驶工况路面模型,利用多体动力学分析软件建立整车刚-弹耦合动力学模型。在三种动态行驶工况下进行虚拟试验,得到悬架系统动态载荷,并定义"动载系数"进行分析;对悬架系统关重件的动态应力进行分析,确定构件高应力区。结果表明,悬架构件强度能够满足设计要求,但是接近屈服极限,须进行结构优化设计。     

重型载货汽车悬架的优化设计

为了满足车辆悬架设计中平顺性与操纵稳定性相互兼顾的需要,基于车辆多体动力学及优化设计原理,在虚拟样机下建立了重型汽车独立悬架的三位数字化模型,并进行了优化设计分析,提出了一种悬架系统参数及系统刚度匹配的悬架优化设计方法.结果表明:采用该方法进行悬架的优化设计,可有效地提高车辆悬架的动态特性;较好地控制悬架刚度随车轮上跳的变化趋势.     

基于ADAMS的刚柔耦合汽车悬架性能分析

文章介绍了在ADAMS软件中建立柔性体的方法;建立了刚柔耦合的汽车麦式独立前悬架与双连杆独立后悬架系统模型;对悬架系统进行运动学分析,并通过仿真结果与实测数据的比较,证明了刚柔耦合悬架模型比刚体悬架模型更为准确.     

基于多体动力学的扭转梁半独立悬架优化设计

在现代汽车设计过程中,多体动力学分析已经成为分析汽车运动学和动力学特征的一种重要方法.扭转梁式半独立悬架具有结构简单、制造成本低等优点而被广泛应用于经济型轿车的后悬架,但由于其扭转梁变形情况复杂,利用传统的数学公式难以准确表达.基于多刚体动力学非线性方法,利用ADAMS/Car建立了扭转梁式半独立后悬架模型,对其进行运动学仿真分析,并利用ADAMS/Insight进行优化设计.结果表明,综合运用ADAMS/Car和ADAMS/Insight可以准确、快速地对汽车悬架进行运动学分析并提出改进方案.     

汽车多刚体操纵稳定性模型及稳定性分析

运用多刚体动力学罗伯森-维登堡法充分考虑悬架系统的作用,建立了两轴汽车六自由度操纵稳定性模型.在此基础上,运用Hurwitz定理分析汽车的操纵稳定性,得出汽车具有稳定行驶性能的两个必要条件:汽车后悬架弹簧有效距离的平方与后悬架单侧弹簧刚度乘积大于前悬架弹簧有效距离的平方与前悬架单侧弹簧刚度乘积;汽车后轴所载质量与前轮胎侧偏刚度的乘积大于前轴所载质量与后轮胎侧偏刚度的乘积.     

救护用车涉稳构件性能优化

为提高福特全顺CLW5030XJHJ5救护车的行驶舒适度，建立整车多体动力学模型和路面模型进行仿真测试，对前悬架和后悬架进行优化。采用ADAMS软件对车辆悬架系统进行建模和计算，并对计算结果进行分析，得出行驶过程的舒适性指标。利用遗传算法对前悬架扭杆弹簧的直径、长度，以及后悬架钢板弹簧厚度进行多目标优化，得到优化方案。研究结论可为救护用车涉稳构件的优化提供理论参考。     

基于非线性模型的汽车空气悬架系统模糊控制研究

文章采用了一种直接把空气弹簧的非线性力放入系统模型中进行分析和计算的方法,在非线性模型上分别施加一般模糊控制和参数自调整模糊控制,并比较两种控制方法对车辆行驶平顺性的影响;运用Mat-lab/Simulink软件对系统进行平顺性分析,其结果发现运用非线性方法更能真实反映车辆在实际行驶中的振动响应情况,而施加参数自调整模糊控制较一般模糊控制能进一步改善车辆行驶平顺性。     

基于IHBM的汽车非线性悬架系统定量研究

分析了汽车悬架系统和轮胎的非线性弹簧力和阻尼力,建立了二自由度汽车非线性垂向振动系统的动力学模型.结合增量谐波平衡方法(incremental harmonic balance method,IHBM),对该系统的动力学行为进行定量研究.推导其增量谐波平衡过程,研究增量谐波平衡法的迭代计算过程,采用几个不同的谐波次数,计算系统的近似周期解,确定周期解的稳定性;同时,以路面激励圆频率为参数进行了跟踪计算,得到系统主共振时的幅频响应特性.近似解的计算结果与数值计算结果的对比表明,增量谐波平衡方法的精度可灵活控制,且收敛速度快,结果可靠,是汽车强非线性动力学行为研究的有效方法.     

基于车辆平顺性的悬架参数优化

为了改善汽车行驶的舒适性,以某轿车为研究对象,以1/4车辆模型为例,建立了系统的动力学模型,并采用主要目标函数法对车辆悬架参数进行优化。仿真结果表明,优化后的车身垂直方向加速度均方根值减小了60%,汽车乘坐舒适性得到了显著的改善。通过仿真分析比较,证明采用此方法进行悬架参数优化对车辆平顺性和乘坐舒适性的改善有良好的效果。     

汽车悬架系统非线性阻尼的优化设计

以轿车后悬挂系统作为研究对象，将汽车简化成两个自由度的振动系统。采用改进的非高斯闭合法计算车辆在路面谱激励下车身振动加速度均方根值，车轮与路在间相对动载及悬架的穿越频率，在此基础上提出了一种对汽车悬架非线性阻尼进行优化设计的方法。该方法在汽车动态设计研究中具有一定的实用价值。     

汽车一般双轴悬架模型及其平顺性分析

对前后悬架幅频特性不同，悬挂质量分配系统不等于1的一般的汽车双轴悬架模型，由于前后悬架存在动力学上的耦合，单纯采用微分方程分析会出现困难，笔者采用动力学微分方程转化为状态方程的分析方法，将前后轮双输入折算为前轮单输入，从而方便地求出车身上任一点垂直加速度对前轮路面不平度速度输入的幅频特性和车身俯仰角加速度对前轮路面不平度速度输入的幅频特性，基于此方法，分析了不同的悬挂质量分配系数对一般双轴模型平顺性的影响。     

阀厅结构悬吊设备地震作用的简化计算方法

针对带悬吊阀换流站阀厅结构悬吊设备设计方法上存在的欠缺,本文对悬吊设备的设计方法进行了分析研究。根据地震作用下带悬吊阀阀厅结构的非线性动力时程分析结果以及悬吊设备的特性,建立了地震作用下悬吊设备的计算模型,提出简化计算方法,并将该简化计算方法与其他计算方法分析所得结果进行对比分析,验证了该计算方法可行合理,可为带悬吊阀阀厅结构体系的抗震设计提供相应的计算依据。     

新型汽车悬架检测台建模与仿真

针对目前国际上普遍采用的谐振式汽车检测设备 ,建立了汽车不解体时悬架综合性能检测系统理论模型 ,并开发了系统仿真软件 .通过模拟检测分析 ,表明只需检测汽车作用于检测台的压力信号 ,就可以对汽车悬架性能进行有效检测 .该理论模型为我国自行研制该类悬架检测台提供了有效理论手段     

基于逆虚拟激励法的整车平顺性

建立了8自由度整车的系统模型和数学模型,使用逆虚拟激励法在路面激励谱密度未知和车轮的垂直振动响应谱密度已知的情况下,计算出了整车车辆的车身垂直加速度功率谱密度、悬架动挠度和车轮相对动载.并用MATLAB语言编制了仿真程序,对确定路面上和未知路面上的平顺性分析结果进行了比较,结果表明在未知路面上采用逆虚拟激励法研究车辆的平顺性是可行的.该方法简单易懂,避免了构建路面激励的难题,在汽车振动领域值得推广.     

基于LQG控制的整车8-DOF系统振动分析

建立了整车8-DOF系统动力学模型,考虑了主动悬架控制,并增设了主动座椅控制,设计了车辆主动悬架系统的LQG控制器。基于Matlab仿真平台建立了整车8-DOF系统动力学仿真模型,对所得最优控制策略下的动态响应进行了仿真验证。仿真结果表明:为了改善人椅系统质心及车身质心的跳振性能需要在一定程度上弱化各轮轮胎动位移性能。从控制效能上来看,该最优控制器能够满足各行驶状态下对悬架性能的要求,改善了车辆的行驶平顺性。