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。     

时空相关车辆道路的高效数值仿真

在阐述功率谱密度时域等效的道路模拟方法的原理、构造及单轮辙道路时序重构应用的基础上,结合车辆道路双轮辙时空相关特性,提出了双轮辙两相关随机过程的虚拟线性系统连接方法,建立了符合道路相干函数规律的传递关系,模拟再现了时空相关的双轮辙道路激励输入的时程样本,使得模型中同时包含了道路自功率谱和互功率谱的统计信息。仿真试验表明该方法具有高的保真性,适用于任意指定谱特征的随机道路模拟。     

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.     

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。     

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。     

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...     

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。     

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。     

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。     

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.     

基于神经网络的附着系数测算模型研究

路面附着系数是车辆安全行驶的重要因素。我们采用神经网络方法,建立了以轮胎纵向力、侧向力、垂直载荷、侧偏角、滑移率为输入向量,以路面附着系数为目标输出的路面附着系数测算模型。通过MATLAB仿真得出附着系数神经网络模型测算值,进而将其与附着系数样本值进行对比,结果表明,该附着系数测算模型的精度能够满足工程要求,为测算轮胎与路面间的附着系数提供了参考依据。     

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.     

径向弹簧轮胎模型的建模仿真与分析

为了研究轮胎模型对轮胎包络特性的描述,介绍了该模型的建模方法和参数推导方法 ,并将其整合于1/4车辆中,利用Matlab/Simulink进行建模仿真。通过与点接触模型在随机路面激励下的对比,从时域和功率谱密度入手分析模型响应。仿真结果证实了离散的径向弹簧结构对于路面激励高频成分的过滤效果明显优于点接触模型,同时也提出并验证了该模型具有一个与周向离散精度相关的结构频率。径向弹簧轮胎模型能够更好地描述轮胎包络特性,在车辆振动和行驶平顺性研究领域有较好的应用前景。     

基于轮速的路面状态识别方法

在MF轮胎模型的基础上，针对影响路面附着系数的因素，详尽分析了在6种典型路面上滑移率与附着系数之间的关系，提出了利用轮速等汽车动力学参数便捷识别路面状态的方法。该方法在典型路面特性的基础上，将估计的路面附着系数与典型路面的特性进行比较，并给出路面的状态。最后在直线制动工况下模拟了该路面状态识别方法在分离路面和组合路面上的可靠性和有效性。结果表明该方法能够较好地识别路面的状态。     

基于ANSYS的起重机瞬态响应分析

通过建立龙门起重机的有限元模型,对龙门起重机起升瞬间的瞬态响应的动态特性进行了分析。瞬态响应分析考虑了分别以4种起升时间来起吊额定载荷时的工作状况,获得了起重机在这四种工况下工作时的动态特性。分析结果显示,起吊集装箱时,如果起吊过程较快,对大梁的加载时间较短,大梁的振动幅度会大幅增大,冲击载荷也大幅增加。因此对于龙门起重机,设计时应根据实际选用的起升机构选定动载系数,并提供了4个动载系数以供参考。     

汽车主动悬架动态特性分析与平顺性分析

悬架系统的动态特性在很大程度上影响着车辆行驶的平稳性以及乘坐的舒适性,是衡量车辆性能的重要指标。本文以1/4主动悬架为研究对象,建立主动悬架的运动学方程,找出汽车稳定性的影响因素;选取车身垂直加速度、轮胎动载荷、轮胎垂直位移作为控制变量进行控制系统设计,提出一种模糊PID控制策略。仿真及实验结果表明,所采用的控制方法可以有效消除来自路面的激励,减小汽车振动,具有一定实用价值。     

基于MATLAB软件的麦弗逊悬架系统的阻尼匹配优化研究

麦弗逊悬架系统的影响其性能的主要结构参数是悬架刚度和减振器阻尼系数。文章通过汽车悬架系统的性能频域分析法来建立车轮相对动载荷、车身加速度和悬架动挠度相对于路面激励速度输入的幅频特性的传递函数,并基于MATLAB软件来绘制出其Bode图从而来探讨悬架系统的结构参数的改变对悬架性能的影响,得到兼于安全性和舒适性的汽车悬架的最佳阻尼比。     

基于轮胎力优化分配的车辆稳定性控制研究

为了改善车辆在低附着系数路面的稳定性,提出了基于轮胎力优化分配的车辆稳定性控制策略。整体控制方案采用分层结构的控制方法,上层横摆力矩控制器以跟踪期望横摆角速度为目标,输出保持车辆横向稳定性的修正横摆力矩;下层控制分配器通过最优化控制分配方法,合理、最优地分配各轮制动力大小,实现上层修正横摆力矩。采用MATLAB/Simulink与Carsim联合仿真平台,验证所设计稳定性控制方案的控制效果,并与传统的单轮、单侧制动控制方式进行对比。研究结果表明,在低附着系数路面上,同时对多个车轮进行优化分配控制可以发挥更大的控制潜力,控制效果明显优于单轮/单侧制动控制方式。     

7.50-16轮胎牵引附着性能的试验研究

为了更合理的使用拖拉机 ,了解和研究驱动轮胎在使用一段时间后的牵引附着性是必要的。本试验通过单轮实验装置在不同路面上的牵引试验 ,经过处理数据得到了 7.5 0 - 16试验轮胎的主要牵引附着性能参数。