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.     

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...     

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。     

基于帕莱托的汽车悬架参数多目标优化

为了提高汽车平顺性,减少轮胎对路面的动载,以某1/2载货汽车的弹簧刚度和阻尼系数为设计参数,以最大动挠度为约束条件,以车身垂直加速度、前后轮胎动载荷的均方根值为目标函数,运用多目标遗传算法求得三目标的帕莱托解集,经过后期决策得到不同要求下的最优解。结果表明:优化后的悬架弹簧刚度减少而阻尼系数增大,前悬比后悬变化小,性能有大幅度改善,而且采用先寻优后决策的求解模式,能有效弱化先验知识不足的影响,避免局部最优问题,较传统多目标优化方法更为实用有效。     

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。     

1/2汽车模型悬架动力学分析与性能优化

平顺性对于整车乘坐舒适性和行驶安全性具有重要影响,是衡量现代汽车总体性能的一个重要的指标。而汽车平顺性在很大程度上又取决于悬架结构参数的设计。基于机械系统动力学理论,建立了双轴汽车的1/2汽车四自由度振动系统的状态空间模型和频响函数分析方法,以车身质心加速度均方值和车身角加速度均方值的无量纲加权和为评价指标,建立了以悬架动挠度和轮胎动载荷为约束条件的悬架参数优化模型。在最后的案例分析中,采用遗传算法对本文模型进行求解,通过优化前后的对比分析验证了本文模型和分析方法的有效性。     

基于随机不平路面非线性车辆动载荷仿真分析

为研究非线性车辆系统的动载特性,建立了基于空气悬架和轮胎刚度非线性的车辆动力学模型,并在Simulink/MATLAB中进行仿真,分析了路面不平度、车辆行驶速度、轮胎充气压力等因素对非线性车辆动载荷的影响。结果表明:路面不平度对车辆动载荷的影响较大,车辆行驶速度和轮胎充气压力的影响相对最小,且三者的增加,都会使车轮的动载系数增大。该研究为车路系统分析、路面损伤研究以及不同道路上车速的指导等提供了参考依据。     

基于神经网络的空气悬架系统匹配优

建立了空气悬架双质量模型,提出了基于RBF神经网络优化的系统阻尼和空气弹簧匹配的优化方法.匹配求优时,选取车身加速度和轮胎动载荷加权和最小值为优化目标,以悬架动行程最大值为约束.仿真结果表明,客车的平顺性和轮胎接地性都得到改善.台架试验与仿真结果基本吻合.     

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.     

拖拉机轮胎垂直动态刚度和阻尼特性的研究

针对拖拉机无悬架的特点,系统地阐述了采用室外道路对拖拉机轮胎进行垂直动刚度和阻尼特性测试的方法,讨论了拖拉机在使用过程中轮胎的垂直动刚度和阻尼特性与轮胎气压之间的关系,反映了拖拉机振动与轮胎垂直动刚度和阻尼之间的相互关系,为设计中选择合适的轮胎来减少拖拉机的振动以及提高驾驶员的工作环境质量提供实验参考.     

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。     

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.     

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.     

基于ANSYS的汽车轮毂的轻量化研究

轮毂作为汽车的重要部件之一对舒适性有着很大的影响,它不仅要承受整车的重量,还要承受轮胎转动产生的水平作用力和路面激励的冲击等交变载荷.采用SolidWorks建立汽车轮毂的模型,首先在ANSYS中分别对钢制轮毂和铝合金制轮毂进行受力和模态分析,找出轮毂的固有频率和振型,并对它们的分析结果作对比,使轮毂结构避免产生共振,...     

路况不同巧护“脚”

有人形象地把汽车轮子比喻为汽车的脚,那么,轮胎就是汽车的脚底板。不同路面的种类及状况,对轮胎使用寿命影响很大,驾驶员应根据道路条件选择路面,并要根据路况的不同谨慎驾驶车辆。     

车辆非平稳行驶随机响应时域分析

根据各向同性假设建立了车辆四轮相关路面非平稳随机输入时域模型,并对整车八自由度振动模型的非平稳时域响应进行了分析,结果表明:座椅、车身俯仰和悬架动挠度的振动主要是低频成分,车身侧倾、车轮和轮胎动载荷振动主要是高频成分,而且随着车速(时间增加)的提高,幅值增大。     

汽车原地转向阻力矩计算方法的探讨

通过对汽车静止转向状态下汽车转向阻力矩的研究分析,介绍了常用的转向系统设计时选用的转向阻力矩公式,并引入摩擦模型进行比较。在此基础上,根据常用的轮胎模型,引入两种不同的轮胎载荷分布,利用载荷与轮胎接触斑点模型相结合进行计算,并将计算结果与经验公式结果进行比较,得出了汽车轮胎的载荷分布比较接近的理论模型,该模型对实际计算过程中不同汽车不同轮胎的经验参数的选择具有重要意义。     

拖拉机-拖车系统的随机振动响应分析与实验研究

本工作是把牵引单轴拖车的拖拉机或汽车简化为多自由度的弹簧-质量-阻尼的振动系统,通过求解频率响应函数计算包括座椅在内的各输出点的功率谱密度和加速度均方值,从而通过参数改变予示振动量的变化。在计算中除考虑了多点输入的自谱及前后轮之间的互谱外,还根据有关路面资料考虑了左右轮之间的互谱。结合乘坐舒适性研究,绘出了座椅振动量随各参数变化的一些规律,可为今后设计工作参考。计算值经与实际测量值验证基本相符。     

四分之一车辆悬架系统的动力学仿真分析

首先建立了四分之一车辆悬架系统的数学模型,应用MATLAB/Simulink软件建立该系统的仿真模型,并对此系统在白噪声、坡、台阶3种不同路面输入下车身加速度、轮胎动载荷和悬架动行程的仿真结果进行比较分析,得出了过特殊路面车辆操纵稳定性和乘坐舒适性下降的趋势。最后分别仿真研究了悬架单个参数和两个参数综合对悬架各性能指标的影响,为悬架系统参数的优化设计提供了一种有效的参考方法。     

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。