基于多体模型的重型车辆对路面动载特性

利用SIMPACK软件分别建立重型车辆前悬架、后平衡悬架、转向系统和轮胎模型等,在此基础上建立重型载货汽车整车多体动力学模型,并采用谐波叠加法构建随机路面,建立了一个可考虑路面不平度的重型车辆对路面动载特性研究平台,利用该平台探讨了重型车辆轮胎三向动载荷与路面不平度、行驶速度的关系.仿真结果表明:前轴轮胎纵向动载荷小于中、后轴轮胎纵向动载荷,前轴轮胎侧向和法向动载荷大于中、后轴轮胎侧向和法向动载荷,中、后两轴轮胎动载荷相差很小;路面在A～D级、行驶速度为60～90 km/h时,前轴车轮法向动载系数大于中、后轴车轮法向动载系数,前轴轮胎法向作用力小于中、后轴轮胎法向作用力.     

车辆对路面作用随机动载荷的试验

通过试验对不同载荷和行驶速度的车辆作用于路面的随机动载进行了研究,探讨了车辆空载、满载和超载时产生的随机动载与行驶速度的关系。试验结果表明,空载时动载荷随着行驶速度的增加增幅较大,特别是在车辆高速行驶情况下动载荷明显增大;满载和超载时动载荷随着行驶速度的增加增幅较平缓;在一定的行驶速度下,随着静载增加,动载荷也明显增大,而且超载量越大,动载荷增加越大。     

单、双轮辙激励下轮胎动载荷研究

为正确获得载货汽车轮胎动载特性,采用有理函数功率谱密度的谐波叠加法建立了双轮辙及单轮辙空间域随机路面模型。对比分析了双轮辙激励和单轮辙激励两种不同类型路面输入对半挂汽车列车轮胎动载特性的影响。仿真结果表明,双轮辙激励和单轮辙激励下,轮胎动载荷系数随车速的变化规律基本一致,但是,双轮辙路面激励下所得轮胎动载荷系数普遍小于单轮辙路面激励,而且双轮辙路面激励下车辆道路友好性更好。     

轮胎动刚度特性的初步探讨

本文利用室内土槽台车模拟行驶过程中轮胎受路面激励情况,试验研究了6.00-12驱动轮胎的动刚度特性。研究结果表明:轮胎的动刚度不是常数,它随着垂直载荷、充气压力的增加而增大;滚动时的动刚度不同于静刚度。模型分析表明,在低频范围内可以用单自由度线性模型代替单自由度粘弹性轮胎模型。     

双轴汽车受路面作用的动载荷分析

建立计及轮胎阻尼的双轴汽车四自由度振动模型,应用随机振动理论分析了双轴汽车对随机路面激励的动载荷,探讨轮胎阻尼对车轮位移频率响应函数,以及动载荷频率响应函数的影响.得出以路面功率谱函数为输入,动载荷与行驶速度及路面等级的关系.     

车辆随机动载作用下路面动态响应研究

为研究车辆随机动载对半刚性沥青路面性能的影响,利用SIMPACK软件建立了重型载货汽车整车行驶动力学模型,提取了各轴车轮轮胎法向作用力。在此基础上建立了半刚性沥青路面三维有限元分析模型,分析了车辆随机动载作用下路面的动态响应。结果表明,随机动载作用下路面应力变化与车辆轴数有关,当三轴车辆车轮依次通过路面某一确定位置时,路面各层应力出现3次突变,最大应力出现在中、后轴车轮通过时;在车辆行驶区域,路面各点的最大拉、压应力均随车辆行驶距离和轮胎法向作用力不同而随机变化,轮迹中心线路面各点的垂直应力、水平应力、横向应力和水平剪应力变化频率与中、后轴轮胎法向作用力的变化频率相似,横向剪应力的变化频率与前轮的轮胎法向作用力变化频率相似,而轮迹边缘路面各点横向剪应力变化频率与中、后轮的轮胎法向作用力变化频率相似。     

基于虚拟环境下低速履带车辆行驶载荷的研究

低速履带车辆的作业工况通常为田野地,路面不平度等激励引起的行驶载荷能够影响各个部件的可靠性和疲劳寿命。本文通过ADAMS/ATV履带车辆工具箱建立低速履带车辆拖拉机模型和虚拟测试路面模型,通过虚拟测试获得低速履带车辆行驶载荷垂向载荷,并通过核函数密度估计法将载荷进行适当的外推,即运用适当的外推方法将获得的样本量外推到一定的实际里程上来。     

弯坡路面的车路耦合仿真模型分析

现有的车辆与道路相互作用的研究只是考虑平直路面下路面不平整度引起的车辆动载荷分析,行驶工况对车辆动荷载的影响也很重要。针对车-路耦合作用的特点,运用ADAMS/Car动力学仿真软件,建立重型卡车的多自由度仿真模型和3D弯坡路面模型,分析了弯坡路面和平直路面下车辆对路面的动载荷作用。结果表明:弯坡路面的疲劳破坏程度比平直路面的大。     

基于二自由度车辆模型的悬架性能研究

以二自由度车辆模型为研究对象,基于车辆动力学和现代控制理论,研究车辆悬架系统的性能.在Matlab/Simulink里建立二自由度车辆振动和随机不平路面仿真模型,进行随机路面输入的平顺性仿真试验,并分析了悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度对悬架性能的影响,得出车身加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷随悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度变...     

车辆主动悬架的LMS自适应模糊控制

以车辆操纵稳定性及行驶平顺性为控制目标，确定车辆系统的簧上质量加速度、车轮动载荷、悬架动挠度为具体评价参数。根据路面一车辆系统的非线性特点，提出一种LMS自适应模糊控制算法，其模糊控制规则表可以用解析的方法进行计算。针对简化的车辆模型，在以路面信号作为激励源的仿真研究中，该算法对非线性较强的车辆悬架系统的振动控制具有较好的适应性。     

重型车辆三维随机路面道路友好性仿真

基于谐波叠加法和三角网格法的基本原理,建立了三维随机路面数学模型.将车辆轮胎和钢板弹簧视为柔体,橡胶垫块和限位块简化为具有非线性刚度和阻尼特性的力元,建立了刚柔耦合的重型车辆整车多体动力学模型.在SIMPACK软件中将整车虚拟样机和三维随机路面集成,建立了三维随机路面激励下重型车辆行驶动力学模型.利用动载荷系数、95百分位四次幂和力两种道路友好性评价指标对不同行驶速度的重型车辆整车道路友好性进行分析.结果表明:车辆以60 ～ 90 km/h行驶在B级和C级三维随机路面时,随着车速的提高,中、后两轴车轮的道路友好性下降,前轴车轮的道路友好性并不随车速的增加而下降,在车速超过80 km/h后,道路友好性开始提高;整车随行驶速度的提高,道路友好性下降,B级路面道路友好性下降幅度较小,C级路面道路友好性下降幅度较大.     

轮胎浅议

1.轮胎的选购。首先要弄清配装车辆的车型、轮辋型号、最大载荷量、平均行驶速度、经常行驶的路面情况等;其次决定选购轮胎的规格、层级、花纹、品牌等。要仔细查看内外轮胎表面有无破伤、帘布线有无断裂,有无驳胶、补胶等缺陷,这些属商品质量问题,当即可调退。     

轮胎气压与主要影响因素的关系试验

采用均匀设计法安排轮胎气压变化台架试验，研究了环境温度、速度、径向载荷，轮胎初始充气压力对滚动轮胎充气压力变化的影响。分析了滚动轮胎气压升高阶段、下降阶段胎压的变化规律。利用多元线性回归建立了滚动轮胎充气压力与影响因素之间关系的数学模型，并对此模型进行了实车试验验证，利用此模型讨论了轮胎气压监测报警下限阈值，为确定监测系统报警下限阈值提供了参考依据。     

汽车悬架参数的多目标多标准决策优

为了改善汽车行驶的舒适性、安全性并减小轮胎动载对路面的破坏,以某载货汽车的四自由度悬架系统为研究对象,将车速分别为50、80和100km/h在A、B和C级路面行驶的车身垂直加速度、前后轮胎动载荷的统计均方根值作为目标,用多目标遗传算法和多标准决策方法进行了优化.结果表明:车身垂直加速度均方根值平均减小了40%,前后轮动载荷均方根值平均减小了30%,性能有较大改善,并且采用后期多标准决策方法,可以同时求得满足不同设计需求的最优解,较传统多目标优化方法更为实用有效.     

二自由度汽车悬架的动态特性分析

基于MATLAB建立了前悬架系统的二自由度振动模型,推导出主频率与主振型,选取余弦函数作为路面激励,根据Newmark-β法解得在路面不平度作用下不同车速行驶车辆的振动规律。结果表明,高速通过该路面容易引起车辆的高频振动,振幅较大,行驶速度过高加大车辆的翻车危险,严重影响车辆的操纵稳定性与乘车舒适性。     

基于ADAMS/ATV的高速履带车辆建模与仿真

为研究高速履带车辆行驶的平顺性,基于动力学仿真软件ADAMS/ATV环境,以某型军用高速履带车辆为例,建立其简化动力学模型。将路面不平度和车辆行驶速度相结合对模型进行仿真,并采集车体的典型部位的振动响应,对其振动特性进行功率谱分析。仿真分析结果表明:该模型能够较好地反映实际履带车辆的动力学特性。该模型的建立可为车辆的平顺性研究提供模型参考。     

基于时域模型的车轮随机动载特性仿真分析

作为随机过程的车辆道路不平度,通用的模拟方法是频域模型,但在对人-车-路系统进行非线性动力学分析研究时,必须获得关于道路的时域模型。本文描述了两种基于路面功率谱模型的道路时域模型重构方法,利用该方法对C级公路路面进行数值模拟,同时建立了汽车的两自由度模型,应用SIMULINK软件仿真分析了车轮的随机动载特性,结果表明分形模型与路面的实际情况接近。     

汽车悬架主参数匹配仿真分析

以二自由度汽车模型为研究对象,探究不同的悬架参数对其减振性能的影响。借助MATLAB/Simulink搭建随机不平路面、确定性路面及二自由度车辆振动模型,进行汽车平顺性仿真,得到车身加速度、悬架动挠度及轮胎动载荷随不同悬架刚度、阻尼系数的变化规律,分析了不同悬架主参数对悬架平顺性能的影响。     

不平整路面履带车辆动力传动系统扭转随机激励研究

为计算分析履带车辆传动系统扭转随机激励,以标准路面不平度统计特征为基础,实现路面激励时频转换。同时分析扭转随机激励产生机理,提出其理论计算公式,并且通过对相关部件模型的数学抽象,建立不同路面下履带整车动力学模型。通过实例仿真得到某履带车辆扭转随机激励谱,探讨了路面不平度、车速和预张紧力对其产生的影响。研究结果表明,路面不平度和车速是影响扭转随机激励的主要因素。     

无线传输的轮胎状态及车辆载重检测一体化技术

通过研究汽车行驶时轮胎载荷的变化以及轮胎载荷、气压、温度之间的关系,建立了三者关系的数学模型.利用该模型并通过轮胎气压、温度值以及汽车行驶状况可确定轮胎载荷是否超出允许范围.根据该原理设计了一套轮胎状态及车辆载重检测一体化系统.该系统通过内置在轮胎内的传感器实时检测汽车轮胎内的温度和压力.通过试验验证了数学模型的正确性和该系统的实用性.