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。     

汽车平顺性建模与仿真

汽车作为一个复杂的多自由度振动系统,定量分析和评价平顺性的关键在于建立理想的力学模型和数学模型.根据汽车振动理论,研究平顺性规律,并应用MATLAB软件建立了汽车三维7自由度车辆振动模型,通过实验和单因素分析法对所建立的车辆振动模型的准确性及振动特性进行了模拟仿真验证.结果表明,利用MATLAB软件计算机分析和预测车辆平顺性是切实可行的.     

基于ADAMS的脉冲路面输入平顺性仿真分析

以皮卡车为研究对象,利用ADAMS/VIEW软件建立了包括前后悬架、轮胎、车身、转向系和人—椅系统等在内的整车多刚体动力学模型,并对建模中的关键问题进行了重点说明。运用ADAMS软件对建立的整车多体动力学模型进行了脉冲路面输入下的平顺性仿真分析,仿真结果与该车试验结果吻合较好,验证了建立的整车模型的准确性,为该车的设计分析提供了依据。     

汽车振动系统的简化及数学模型的建立

该文提出汽车八自由度振动系统力学模型,用前后四轮的路面随机激励作为系统输入,用广义拉朗日方程和虚位移原理建立汽车振动系统数学模型。在2种路面和2种车速工况下,对汽车平顺笥及频率响应的模拟,其结果与实验吻合较好。该模型对载货货车的平顺性计算和动参数的优化设计有一定参考价值。     

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。     

用于平顺性仿真的七自由度非线性模型

为了解决传统平顺性振动模型对悬架非线性环节描述不足的问题,开发了一个用于平顺性仿真的七自由度非线性时域模型.此模型以线性七自由度模型为基础,通过对悬架迟滞非线性和减振器非线性的准确建模,实现悬架非线性特性的准确描述.通过典型工况仿真,验证所建模型能够更为真实的描述悬架非线性环节对平顺性的恶化现象,进一步提升了平顺性模型的仿真精度.利用所建模型对影响平顺性的典型因素进行仿真研究,研究结果表明可以通过降低悬架刚度、合理匹配减振器阻尼等措施来提升平顺性.     

汽车行驶平顺性的预测及优化设计

以货车为研究对象,将其简化为八自由度动力学模型,用前后车轮的路面随机激励作为系统的输入,分析了时域响应和频域响应,提出了一种预测汽车行驶平顺性并对其进行优化设计的方法,在汽车行驶平顺性的分析与研究中,具有一定的实用价值。     

多刚体系统动力学在锚杆机动力学建模中的应用

为解决多刚体系统在进行动力学建模中存在的结构复杂, 难以进行计算机仿真等问题, 提出运用R W方法对多刚体系统进行动力学建模。通过对锚杆机动力学模型的建立, 列出动力学模型的计算方程式, 通过求解方程式, 得到刚体位行, 与模拟实验进行对比, 可知最大误差小于1%。由此证实了R-W方法在对多刚体系统动力学进行建模时的准确性、 简洁性与优越性。     

基于协同仿真技术的车辆非线性平顺性分析

汽车悬架中存在多种非线性因素,采用非线性模型的时域求解可获得更准确的平顺性分析结果. 考虑到单一软件的局限性,本文采用协同仿真技术分析非线性车辆模型的平顺性. 用机械系统软件ADAMS建立汽车多体模型,并用MATLAB/Simulink的S函数建立路面模型、轮胎模型和驾驶员模型. 以随机生成的路面不平度数据为输入,在Simulink环境下建立协同仿真模型并完成车辆非线性模型的时域求解. 给出了平顺性协同仿真算例,并根据响应量时间历程数据计算了簧载质量加权加速度均方根值和车轮动载均方根值. 平顺性分析结果表明该协同仿真方法合理、可靠,满足非线性车辆模型的平顺性时域分析需要.     

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.      

汽车平顺性能仿真建模的历史与发展

汽车平顺性仿真研究的关键在于仿真模型的建立和分析方法的确立.平顺性仿真模型的研究主要经过质量—弹簧—阻尼模型到多体动力学模型.介绍了常用的仿真软件和相应的模型,对平顺性研究的进一步发展进行了简要的讨论.     

汽车随机振动系统平顺性线性时域模拟

建立了汽车整车振动系统的八个自由度线性模型,在四轮相关随机路面激励的条件下,采用数值计算方法对整车振动进行了时域模拟和傅立叶谱分析,并通过试验验证了模拟方法准确性。此模拟方法可实现平顺性的分析、预测和参数成化,可作为汽车平顺性设计的辅助工具。     

微型电动汽车平顺性仿真分析与试验研究

针对某款微型电动汽车平顺性不尽理想的情况,以实车参数为依据,应用多体系统动力学软件ADAMS建立包含人-座椅模型的微型电动汽车仿真模型。分别对实车及整车仿真模型完成相同频率及振幅的正弦激振试验,提取实车驾驶员座椅端面处及整车仿真模型人-座椅模型座椅端面处的时域信息进行对比分析,验证所建模型的正确性。最后,参照平顺性试验方法 GB/T 4970—2009完成整车不同车速满载工况、B级路面平顺性仿真试验,对该车行驶平顺性进行分析研究。结果证明,该微型电动汽车当车速超过50 km/h时,不具有理想的行驶平顺性能。     

基于虚拟样机的整车平顺性仿真分析

以多体系统动力学理论为基础,应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS／Car专业模块,建立了某整车虚拟样机模型。根据国标规定,建立了脉冲输入路面,并进行不同车速下的仿真试验,得到试验数据;对于随机路面输入试验,通过深入研究ADAMS／Car下随机路面文件的特点,规定相应的参数,进行平顺性仿真试验,并对汽车的平顺性输出结果做出评价。     

列车-轨道-地道桥时变系统振动分析

建立了列车 轨道 地道桥振动分析模型,其中车辆(包括机车)表示成19个自由度的多刚体系统模型,直线轨道离散成30个自由度的空间轨道单元,地道桥划分为46个自由度的空间框架单元;运用弹性系统动力学总势能不变值原理和"对号入座"法则形成空间耦合时变系统的振动方程;根据振动能量随机分析理论,以人工构架蛇行波和轨道竖向不平顺为激振源,对该系统的各种响应进行分析.计算结果与实测结果比较接近,表明所建立的车轨桥模型和采用分析方法用于地道桥车振分析切实可行.     

不同平顺性评价指标对悬架最优阻尼比的影响

为研究不同汽车平顺性评价指标对悬架最优阻尼比的影响,以1/4汽车悬架线性模型为研究对象,采用MATLAB/Simulink软件建立路面不平度时域模型及悬架二自由度模型。首先仿真验证路面不平度时域模型的准确性;接着分别采用加速度均方根值和频率加权加速度均方根值作为平顺性评价指标计算最优阻尼比并进行比较,研究表明考虑加权作为评价指标的最优阻尼比小于未考虑加权作为评价指标的最优阻尼比,且两个评价指标下的最优阻尼比均与路面等级和车速无关;最后提出了同时考虑加权加速度均方根值、动挠度均方根值、车轮动载均方根值的综合平顺性评价指标,研究了基于该指标下不同路面不同车速的最优阻尼比,结果表明,采用综合平顺性评价指标时的最优阻尼比与路面等级和车速相关。研究结论为车辆悬架阻尼优化及控制提供了依据。     

基于十自由度车辆模型的汽车平顺性分析

通过建立十自由度车辆动力学模型,对汽车平顺性进行分析.运用振动理论分析了车辆的传递函数和振动特性,并通过讨论选择了车身质心加速度、悬架动挠度、车轮相对动载荷、车身俯仰角加速度等参量作为平顺性评价标准.通过Matlab/Simulink对车辆振动特性进行仿真,讨论了轮胎刚度和动力总成悬置刚度对平顺性的影响.结果表明,两者...     

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     

轿车九自由度平顺性动力学模型仿真

用分析力学法建立了九自由度轿车平顺性动力学模型,推导出动力学微分方程和加速度功率谱密度函数的计算公式.用MATLAB软件编写了仿真程序,并对某型号的轿车进行了仿真,分析了"人体-座椅"系统对轿车平顺性的影响.     

基于多体系统传递矩阵的柴油机配气系统动力学分析

利用多体系统传递矩阵分析柴油机配气系统的动力学特性,推导基于多体系统传递矩阵的动力学模型建模过程,建立了配气系统基于多体系统传递矩阵的单质量和二质量动力学模型.为检验该方法建模的有效性,以某柴油机配气系统为例,将以新方法建立的多体系统传递矩阵模型与多刚体系统动力学模型、GTSUITE建立的多柔体动力学模型进行比较.实验表明,多体系统传递矩阵模型较多刚体系统动力学模型对于气门的升程曲线、丰满系数等参数的计算值误差更小,且求解更简便;较多柔体动力学模型建模更方便、快捷.