基于虚拟试验场技术的汽车平顺性仿真分析

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汽车平顺性时域仿真分析

性问题。
Ｃ计算时采用高度非线性分析，．包含了结构的非线性因素、材料的非线性以及轮胎与路面接触
特性等。
时域仿真技术的关键在于建立合理的路面激励和时间模型及实现时域内振动响应快速求解。本文采用ＣＥ新技术— — 虚拟试验场技术对汽车平Ａ
价以及改进等方面。但该方法对于多自由度的复杂
模型求解计算量大、效率低，且不能表示出各自由
度响应随时间的变化关系及预测系统运行一段时间后的振动情况，法考虑系统的非线性。无在时间域内进行汽车行驶平顺性研究的优势为：间域内的方程通过各种数ＦＭ模型、．ＡＥ悬架系
统（弹簧、减振器、动力控制臂）转向梯形、轮轮、车胎等整车非线性系统模型，这样各个系统间难以明确确定的作用力关系均可以包含在分析模型之内。ｂ以整车为分析对象，．边界条件只有路面和车速，这为计算提供了分析载荷实现规范化、准标
ＫｅｒｓＶｅｉｌ，ｄｏｆｒ，ｍｅｄｍａｎｓｍｕａｉｎＶｉｔａｒｖｎｒｕｄｙｗｏｄ￣ｈｃｅ础ｅｃｍｏｔＴｉ－ｏｉｉｌｔ，ｒｕｌｐｏｉｇｇｏｎｏ
１前言
目前，汽车行驶平顺性的仿真研究主要在频对域内进行，主要应用于汽车行驶平顺性的预测、评
２虚拟试验场技术
虚拟试验场技术是以整车系统为分析对象，同时考虑系统各类非线性的计算机仿真技术，其对整车进行动力学分析时以标准路面和车速为负荷，因而可在产品设计前期实现“ 整车道路性能预测 ” 。

基于虚拟样机技术的汽车平顺性仿真分析

ＡＤＡＭＳＡｕｏｔｃＤｙａｃＡｎｌｓｓｏｅ（ｔｍａｉｎｍｉａｙｉｆＭ —
．ｎｔｕｅｆＭｏｅｎＭａｕａｔｒｇｎｅｉｇ，Ｚｅｉｎｎｖｒｉｎｚｏ１０７ｈｎｉｎｆｃｕｅＥｎｉｅｒｎｈｊａｇＵｉｅｓｔＨａｇｈｕ３０２，Ｃｉａｙ，１Ｉｓｔｔｏｄｒ、＼，ｐｒｎｆＭｅｈｎｃｌｎｉｅｒｎＪａｇｕＴａｈｒｎｖｒｉｆＴｅｈｏｏｙ，ｈｎｚｏｉｎｓ１０１Ｃａ／２ＤａｔｔｍｅｏｃａｉａＥｇｎｅｉｇ，ｉｎｓｅｃｅｓＵｉｓｔｏｅｙｃｎｌｇＣａｇｈｕＪａｇｕ２３０，Ｍｎ
ＡｂｔａｔＶｉｔａｒｔｔｐｅｈｏｏｙｉｕｒｎｌｅｔｃｎｌｇｈｒａｏｅｉｎａｄｍａｕａｔｒ．ｓｒｃ：ｒｕｌｏｏｙｅｔｃｎｌｇｃｒｅｔｙａｎｗｅｈｏｏｙｉｔｅａｅｆｓｇｎｎｆｃｕｅｐｓｎｄＢｓｄｏｈｎｌｓｓｓｆｗａｅｏａｅｎｔｅａａｙｉｏｔｒｆＡＤＡＭＳ，ｕｔｂｄｅｉｌｏｅｓａｌｈｄ，ａｄｓｍｅｉｆｕｎｅａｍｌ— ｏｙｖｈｃｅｍｄｌｓｅｔｂｉｅｉｉｓｎｏｌｅｃｓｎｏｏｅｖｈｃｅｒｄｏｆｒｕｈａｈｘｉａｉｎｖｒｉａｌｌａｎｐｉｇｓｉｎｓ，ｅｃａｅｒ— ｎｗｈｌ－ｅｉｌｉｅｃｍｏｔｓｃｓｔｅｅｃｔｔｏｅｔｌｃｙ，ｏｄａｄｓｒｎｔｆｅｓｔ．ｒｅｆｓａｃｅｎｔｅｅｃｔｔｎｏｔｃａｔｏｄｅｒｈｄｉｈｘｉａｉｆｏｈｓｉｒａ．Ａｌｏ，ｔｅｗｈｌ－ｅｉｌｉｅｃｍｆｒｅｅｒｈｄｉｈｏｏｓｃｓｈｏｅｖｈｃｅｒｄｏｏｔｉｒｓａｃｅｔｅｃｍ— Ｓｎｂｎｄｅｃｔｔｎｏｏｄａｄｅｇｎ．Ｔｈｅｔｒｓｌｓｉｄｃｔｈｔｔｅｅｃｔｔｏｆｅｇｎａｏｅｉｆｕｉｅｘｉｉｆｒａｎｎｉｅａｏｅｔｓｅｕｔｎｉａｅｔａｈｘｉａｉｎｏｎｉｅｈｓｓｍｎｌ— ｅｃｓｏｈｉｅｃｍｆｒ，ｅｐｃａｌｎｔａｆｔｅｈｇ－ｐｅｅｉｌ．ｎｅｎｔｅｒｄｏｏｔｓｅｉｌｏｈｔｏｈｉｈｓｅｄｖｈｃｅｙＫｅｒｓｖｒｕｌｒｔｔｐｅｈｏｏｙｅｉｌ；ｒｄｏｆｒ；ＡＤＡＭＳｙｗｏｄ：ｉｔａｏｏｙｅｔｃｎｌｇ；ｖｈｃｅｉｅｃｍｏｔｐ

基于Labview的汽车平顺性道路试验系统模拟分析

1.3
1.3.1
汽车行驶平顺性试验是当代新车研制或现有车辆改装过程当中的一个极其关键的环节[3]。因此，本文旨在利用虚拟仪器技术，通过LabVIEW平台开发一套汽车平顺性道路试验系统。该系统能模拟汽车行驶过程中相应位置上的各轴向的加速度信号进行采集，并根据平顺性评价方法计算得到相应的评价指标，以达到评价汽车行驶平顺性的目的[4]。
本次设计的主要目的是要设计一套汽车平顺性试验测试系统，在汽车平顺性试验中主要就是对汽车行使加速度的采集和处理计算，该系统是通过数据采集卡采集汽车行驶时传感器产生的加速度信号，利用计算机进行处理、计算、分析、显示，并且通过与理论值进行比较来实现汽车平顺性的评价。对试验系统软件设计是本次设计课题的主要内容。
基于Labview的汽车平顺性道路试验系统模拟分析
陈沛锋
三明学院2012级机械设计制造及其自动化专业福建三明365004
摘要：本文利用虚拟仪器技术，通过LabVIEW平台开发一套汽车平顺性试验系统，再利用模拟车速及路面不平度输入进行模拟试验。通过模拟加速度传感器信号输出到数据采集卡，再用导线连接把输出的信号通过数据采集卡采集到电脑里，根据汽车平顺性评价方法，对加速度信号进行相应的处理，最终得到汽车平顺性评价参数。结合平顺性试验系统的逻辑要求利用LabVIEW编写相应的试验程序，再根据汽车平顺性的试验方法进行实车试验。试验结果表明，该套试验系统能很好的完成汽车平顺性试验,并且精度满足国家标准相关要求。
1.2.1
早在1931年，Reiher和Meiste两位科学家通过十名自愿者在振动台上的振动试验，来实现对汽车行驶平顺性评价方法的初步研究[4][7]。后来，Dieckman和Janeway等也做了很多的试验，此中相对有影响力的是Dieckman的K系数法和Janeway准则[5]。1968年，Pradko等人通过试验得出以下结论：在0-60Hz内，当输入力为0-320N时，身体变形为0-10.16mm，此时，可近似将人体视为一线性系统，并由此提出了吸收功率法[8][10]。1974年国际标准化组织制定了IS02631国际标准[3][11]，并于1978年修订后重新发表，该标准推荐的两种评价方法--1/3倍频带分别评价方法、总加权值评价方法及其评价指标，适用于1 -80Hz频率范围内对人体承受的全身振动的评价[3][12]。1997年，经过几次修改和补充，ISO公布了对于评价长时间作用的随机振动和多输入点多轴向振动环境对人体的影响时，能更好地和主观感觉一致[3]的IS02631-1:1997(E)《人体承受全身振动评价—第一部分:一般要求》[6]。

虚拟激励法下汽车行驶平顺性振动仿真分析的开题报告

虚拟激励法下汽车行驶平顺性振动仿真分析的开题报告一、研究背景汽车行驶平顺性是一辆汽车行驶中非常重要的指标之一，对汽车的驾驶舒适度和乘客的健康都有很大影响。

而汽车行驶平顺性振动是影响汽车行驶平顺性的重要因素。

因此，对汽车行驶平顺性振动进行仿真分析，寻求减小振动、提高平顺性的方法，对汽车的研发、生产与使用都有很大的意义。

现有的汽车行驶平顺性振动仿真分析方法主要是基于有限元法、多体动力学法等方法，但这些方法计算耗时较长、要求精度高，不利于实际应用。

而虚拟激励法由于计算复杂度低、精度高、计算速度快，已成为汽车振动仿真研究的热点。

二、研究目的本文旨在研究虚拟激励法在汽车行驶平顺性振动仿真中的应用，并比较虚拟激励法与传统有限元法和多体动力学法的差异性和优劣势，为进一步提高汽车行驶平顺性提供理论基础和实践指导。

三、研究内容1. 文献综述对现有与虚拟激励法、有限元法、多体动力学法相关的文献进行综述和分析，找出其优劣与适用性。

2. 建立汽车行驶平顺性振动的有限元模型及多体动力学模型3. 建立虚拟激励法模型4. 汽车行驶平顺性振动仿真分析通过有限元法、多体动力学法和虚拟激励法三种方法对汽车行驶平顺性振动进行仿真分析，并比较其结果的差异。

5. 优化模型并验证仿真结果对模型进行优化和修正，并验证虚拟激励法的仿真结果与实测数据的吻合度。

四、研究意义1. 探讨虚拟激励法在汽车行驶平顺性振动仿真中的应用优势；2. 汽车行驶平顺性振动仿真部分研究成果可推广到其他交通工具行业，具有广泛的应用前景；3. 初步探究虚拟激励法在汽车行驶平顺性振动仿真领域的作用，为日后研究提出方向和建议。

五、研究步骤1. 数据收集与文献综述；2. 构建有限元模型和多体动力学模型，并分析计算；3. 仿真实验和分析，并和实测数据对比；4. 通过优化模型对实验结果进行改进验证；5. 结果分析和讨论。

六、研究方案1. 建立虚拟激励法模型在汽车行驶平顺性振动仿真方面的应用；2. 对比有限元法、多体动力学法与虚拟激励法在汽车行驶平顺性振动仿真过程中的差异与优劣；3. 优化模型以提高仿真结果的准确程度；4. 验证模型的仿真结果与实测数据的吻合度；5. 结合理论分析和实际验证结果进行结果分析和讨论。

基于虚拟试验场技术的汽车平顺性仿真分析概要

第8卷第2期2010年6月中国工程机械学报CHINESE JOURNAL OF CONSTRUCTION MACHINERYV01.8No.2Jun.2010基于虚拟试验场技术的汽车平顺性仿真分析陈克1,高洁1,吕周泉2(1.沈阳理工大学汽车与交通学院,辽宁沈阳110159;2.重庆长安汽车股份有限公司,重庆400020摘要:基于虚拟试验场(VPG技术进行汽车平顺性仿真.建立了整车多体动力学虚拟仿真模型和随机输入路面模型,利用LS—DYNA对仿真结果进行计算,得到时域信号下的车身加速度曲线和频域信号下的车身加速度功率谱,采用总加权加速度均方根值法分析试验结果,并通过改变悬架刚度和阻尼大小,研究悬架系统对汽车平顺性影响,进一步对仿真车辆的平顺性进行评价.试验结果表明,基于VPG技术进行汽车平顺性仿真能够真实地反映实车试验工况,分析结果准确、可靠.关键词:汽车;平顺性;悬架;功率谱密度;虚拟试验场中图分类号:U461.4文献标识码:A文章编号:1672—5581(201002—0208—05VPG.based simulation and analysis on vehicle driving comfortC/-/EN Kel,GAO Jiel,LV Zhou-quan2(1.College of Automotive and Transportation,ShenYang LigongUniversity,Shenyang110159,China;2.Chongqing Changan Automobile Co.,Ltd.,Chongqing400020,ChinaAbstract:Based on the virtual proving ground(VPGtechnology for vehicle driving comfort simulation, a virtual vehicle multi—body dynamical simulation model,together with a random input road surface model, is first established.Through simulation result calculation via LS—DYNAlM,the time—domain acceleration curve andfrequency.domain acceleration power spectrum are then obtained.Next,the testing results are analyzed using the weighted acceleration sum of RMS values.By changing suspension stiffness and damp-er。

基于虚拟样机技术的车辆平顺性研究

较好。在此基础上，并将整车模型简化为二自由度１４／车辆模型，ＭｔｂＳｕｎ上建立振动模型，在ａａ／ｉｌｋｌｍｉ分析了悬架刚度、阻
尼比、轮胎刚度对车辆平顺性的影响，出车身加速度随悬架刚度、得阻尼比及轮胎动载荷变化的规律。关键词：车辆：平顺性；脉冲输入 Байду номын сангаас 随机路面
ｃｒｗａｉｌｅｏｔ－ｅｏ１４ｍｏｅｎｈｉｒｔｎｍｏｅｗｓｅｔｂｉｈｄｕｉｇＭａｌｂＳｍｕｉｋＴｅａｓｓｍｐｉｄｔｗｏ￣ｅｄｍ／ｄｌａｄｔｅｖｂａｉｄｌａｓａｌｅｓｎｔ／ｉｌ．ｈｉｆｏｓａｎ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ｒｕｌｐｏｏｙｅｔｃｎｌｇａｓｄｉｈｅｅｒｈｏｅｉｌｄｏｏｔｔｕｌｉｌｔｎＶｉａｒｔｔｐｅｈｏｏｗｓｕｅｎｔｅｒｓａｃｆｖｈｃｅｒｅＣｍｆｒ，ｏｂｉａｓｍｕａｉｔｙｉｄｏｍｏｅｏａｎｗｉｈｓｓｅｓｏｄｌｆａｅｉｈｃｕｐｎｉｎ，ｓｅｎｙｔｍ，ｔｅ，ｖｈｃｅｂｄ，ａｄｂａｅｓｓｍｒｏｓｄｒｄｉｐｔｒｔｒｇｓｓｅｉｅｉｓｅｉｌｏｙｎｒｋｙｔａｅｃｎｉｅｅｎｕｓｒｅｂｓｄｏｈｌ — ｏｙｓｓｅｄｎｍｉｓａｅｎｔｅｍｕｔｂｄｙｔｍｙａｃ．Ａｃｏｄｎｏｔｅｎｔｎｌｓａｄｒｉｃｒｉｇｔｈａｉａｔｎａｄ，ｔｅｃｒｒｅｃｍｆｒｕｄｒｔｅｐｌｅｏｈａｄｏｏｔｎｅｈｕｓｉｉｐｔａｄｔｅｓｏｈｓｉｎｖｎｒａｐｔｓｓｌｔｄｓｃｅｓｕｌｎＡＤＡＭＳＣｒＲｄｎｈｎｔｅｍｅｓｒｍｅｔｎｕｎｈｔｃａｔｕｅｅｄｉｕｉａｅｕｃｓｆｌｉｃｏｎｗａｍｕｙ／ａｉｅａｄｔｅａｕｅｎｈｄｔｃｕｒｄｆｍｉｌｔｎａａｙｉｗｒｎｕｏｔｅｒｄｖｌａｉｎｐｏｅｓｂｓｄｏａａａｑｉｅｒｓｍｕａｉｎｓｅｅｉｐｔｈｉｅｅａｕｔｒｃｓａｅｎＭＡＴＡＢｔｖｕｔｈ・ｏｏｌｓｔｏＬｏｅａａｅｔｅａｌｎｌｓｓｃｎｌｓｎａｙｉｏｃｕｉ．Ｔｅａａｙｉａｅｕｔｎｉａｅｔａｈａｄｏｏｓｉｒｖｄｗｅ１ａｅｎｔａ，ｔｅｆｌｏｈｎｌｔｌｓｌｉｄｃｔｈｔｔｅｃｒｒｅｃｍｆｒｉｍｐｏｅｌｃｒｓｉｔ．Ｂｓｄｏｈｔｈｕｌ

基于虚拟试验场技术的汽车平顺性仿真分析

陈克高洁吕周泉，，
（．１沈阳理工大学汽车与交通学院，宁沈阳１０５；．辽１１９２重庆长安汽车股份有限公司，重庆４０２）０００
摘要：于虚拟试验场（Ｐ）基ＶＧ技术进行汽车平顺性仿真．了整车多体动力学虚拟仿真模型和随机输入路面建立
ｉｆｓｓａｌｈｄＴｈｏｇｉｌｔｎｒｓｌａｃｌｔｏｉＬＤＹＮＡ，ｈｉ — ｏｉｃｅｅａｉｎｓｉｔｔｂｉｅ．ｒｅｓｒｕｈｓｍｕａｉｅｕｔｃｌｕａｉｎｖａＳ— ｏｔｅｔｍｅｄｍａｎａｃｌｒｔｏ
对于汽车平顺性的研究，般采用试验研究和理论分析两种方法．一试验研究法通过实车试验，用 “ 采设计一试制一测试一改进一再试制” 的过程进行平顺性分析，此方法受客观因素的影响较大，试验结果反且
Ａｂｔａｔａｅｎｔｅｖｒｕｌｒｖｎｒｕｄ（Ｇ）ｔｃｎｌｇｏｅｉｌｒｖｎｏｏｔｓｍｕａｉｎ，ｓｒｃ：ＢｓｄｏｈｉｔａｏｉｇｇｏｎＶＰｐｅｈｏｏｙｆｒｖｈｃｅｄｉｉｇｃｍｆｒｉｌｔｏ
ａａｙｅｓｎｈｉｈｅｃｅｅａｉｎｓｍｆＲＳｖｌｅ．ｈｎｉｇｓｓｅｓｏｔｆｅｓａｄｄｍｐｎｌｚｄｕｉｇｔｅｗｅｇｔｄａｃｌｒｔｏｕｏＭａｕｓＢｙｃａｇｎｕｐｎｉｎｓｉｎｓｎａ－ｆｅ，ｈｅｉｌｒｖｎｏｏｔｉｆｅｗａｄｉｌｔｄａｄｅａｕｔｄＦｎｌ，ｔｉｒｖａｅｈｔｔｉｐｒｔｅｖｈｃｅｄｉｉｇｃｍｆｒｓａｔｒｒｓｓｍｕａｅｎｖｌａｅ．ｉａｌｉｓｅｅｌｄｔａｈｓａ — ｙｐｏｃａｅｌｃｃｕｌｅｔｎｏｄｔｎｔｉｈａｃｒｃｎｅｉｂｌｙ．ｒａｈｃｎｒｆｅｔａｔａｓｉｇｃｎｉｉｓｗｉｈｈｇｃｕａｙａｄｒｌｉｔｔｏａｉＫｅｒｓｅｉｌ；ｄｉｉｇｃｍｆｒ；ｓｓｅｓｏｙｗｏｄ：ｖｈｃｅｒｖｎｏｏｔｕｐｎｉｎ；ｐｗｅｐｃｒｌｄｎｉｙｉｔａｒｖｎｒｕｄｏｒｓｅｔａｅｓｔ；ｖｒｕｌｏｉｇｇｏｎｐ

基于虚拟仪器的车辆平顺性舒适度指示器仿真研究

Ｕ４７６文献标识码Ａ中图分类号
ＲｅｓａｃｏｒＳｉｌｔｏｆｔｅＲｉｎｍｆｒｎｉａｏｅｒｈｆｍｕａｉｎｏｈｇＣｏｏｔＩｄｃｔｒｄｉ
ＯｆＶｅｈｃｅＢａｅｎＶｔａＩＩｓｒｍｅｎｉｌｓｄｏｉｕｒｎｔｕｔ
维普资讯
第９卷第５期２００６年１Ｏ月
上海电机学院学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＡＮＧＨＡＩＤＩＨＡＮＪＮＩＩＵＶＥＲＳＴＹＩ
Ｖｏ－．ｌ９Ｎｏ５
Ｏｃ．２０ｔ０６
文章编号
１７ —７０２０）５０２ —４６１２３（０６０ —０４０
基于虚拟仪器的车辆平顺性舒适度指示器仿真研究
沈永峰
（上海电机学院汽车工程系，上海，０２５２０４）
摘要介绍了车辆振动舒适度的评价方法及虚拟仪器技术。基于虚拟仪器，车辆座椅处的振将
目前平顺性的评价指标大体可归纳为主观（感
觉）价和客观（理量）价。主观评价方法主要评物评
考虑人的因素并进行统计，对车辆做出评价；观评客
价方法主要考虑的是车辆的隔振性并计人了人的因素，前者相比人的因素较少。与
舒适性的主观感觉结合起来，以汽车综合平顺性指
标 —— 车辆平顺性舒适度Ｃｖ为参数，车辆振动对
收稿日期：０６０～８２０ —６２

基于虚拟样机技术的刚柔耦合客车平顺性仿真分析

第２７卷第３期
２０１３年９月
湖北汽ｏｆＨｕｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏ１．２７Ｎｏ．３Ｓｅｐ．２０１３
ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００８－５４８３．２０１３．０３．００２
基于虚拟样机技术的刚柔耦合客车平顺性仿真分析
蔡少波，李彦保，李友真，郭胜，徐梦茹
（１．合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥２３０００９；２．合肥工业大学交通运输工程学院，安徽合肥２３０００９）
摘要：以某型客车为研究对象，运用ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ建立钢板弹簧和车架的有限元模型，并分别对模型进行刚度验证
和模态试验验证。对模型进行平顺性仿真．并进行平顺性实车道路试验。仿真分析与试验结果显示：因路面激励引起的加速度功率谱密度曲线峰值接近。所处的频率及变化趋势基本一致，验证了整车模型的准确性：客车在高速
ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＲｉｄｅＣｏｍｆｏｒｔｏｆｉｇＲｉｄ－ｌｅｆｘｉｂｌｅＣｏｕｐｌｉｎｇＣｏａｃｈＢａｓｅｄｏｎＶｉｒｔｕａｌＰｒｏｔｏｔｙｐｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

基于虚拟样机的空气悬架大客车平顺性仿真分析

图３的上半部分是前桥的垂直方向振动加速度时间历程；下半部分为加速度的功率谱密度（以下均同）。前桥垂直方向振动加速度的均方根值为２５ｍＳ，０ｒ／４ａ
加速度的功率谱密度的最大峰值处频率为９１ｚ对应．Ｈ，０
第２期
董吉亮：基于虚拟样机的空气悬架大客车平顺性仿真分析
量客车前车架、桥、车架和后桥垂直方向的加速度前后
响应值，选取被测点的原则：点能较好地反映系统的该
振动，并且易于安装加速度传感器ｒ。本次试验选取的
式中：ｎ为空间频率，它是波长的倒数，表示每米长度中包含的波数，单位为Ｉ；ｏＴｎ为参考空间频率，＝．Ｉ０１；ｍ
Ｇ（）Ｊｑｔｋｒ￣参考空间频率下的路面谱值，ｏ称为路面不平度系数，位为ｉ；为频率指数，单ｎＯｓ９确定每段功率谱斜线的斜
结果的对比，验证了模型的可信性。
目减
器左铰
（要人堑ｌ
．一
竺
隅胶村墨
１整车系统多体动力学模型的构建
１１整车拓扑结构分析．研究对象的构造主要包括车身、车架、向系统、转前后非独立空气悬架、前后桥、动力总成和车轮等，Ｕ在Ｇ
图１整车系统的拓扑结构
该模型由５０个物体（地面）１含、０个转动铰、１１个
球铰、移动铰、５个固定铰、个原始铰和４个运动４个１１

基于虚拟样机技术的扭杆悬架汽车平顺性仿真

维普资讯
２０第８期０６年（第１１期）总８
农业装备与车辆工程
ＡＲＣＬＵＡＱＩＭＥＴ＆ＶＨＣＥＥＧＮＥＩＧＧＩＵＴＲＬＥＵＰＮＥＩＬＮＩＥＲＮ
Ｎｏ８２ｏ．ｏ６
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ａｐｌｉｇｔｅｖｈｃｅｓｓｅｏｉｎｅｕｒａｉｕｌｐｏｏｙｅｔｃｎｌｇ，ｔｅｍｕｔｂｄｙａｃｐｙｎｈｅｉｌ— ｙｔｍ— ｒｔｄｎｍｅｃｌｖｒａｒｔｔｐｅｈｏｏｙｈｌ — ｏｙｄｎｍｉｅｉｔｉｍｏｅｓｏｒｎｕｐｎｉｎｅｒｓｓｅｓｎｉ，ｔｅｓｅｒｎｙｔｍｎｏｌｔｅｉｌｒｒａｅｔｄｌｆｆｏｔｓｓｅｓｏ，ｒａｕｐｎｉ，ｔｅｈｔｅｇｓｓｅａｄａｃｍｐｅｅｖｈｃｅａｅｃｅｔｄｗｉｏｒｉｈＡＤＡＳｓｆｒ．ｈｏｄｇｎｒｔｇｐｏｒｍｎｈｉｏｒｓｏｄｎｉｅｅｔｒｎｏｄａｅｇｉｅｉ — ＭｏｔｅＴｅｒａ — ｅｅａｉｒｇａａｄｔｅｒｃｒｅｐｎｉｇｄｆｒｎａｋｒａｒａｎｄｗｔＶｉｗａｎｆｈｓａｓｃｉｅｐｒｏｍａｃｔａｄｍｎｕｓｉｓｍｕａｅｎｎｌｚｄｔｉｆｕｄｏｔｔａｈｅｕｔｓｔ — ｕｌＢａｉ．Ｒｄｅｆｒｎｅｗｉｒｎｏｉｐｔｓｉｌｔｄａｄａａｙｅ．Ｉｓｏｎｕｈｔｔｅｒｓｌａｉｈｓｉｈａｉａｕｏｂｌｓｏｈｅｓｅａｕｔｒｅｙｉｐｔｎｈｉｌｔｅｕｔｔｈｒｇｍｆｔｓｔｅｎｔｎｌａｔｍｏｉｍｏｔｎｓｖｌａｉｎｃｔｒａｂｎｕｔｇｔｅｓｍｕａｉｎｒｓｌｏｔｅｐｏａｏｅｏｅｏｉｉｉｏｓｒｉｏｏｖｌａｉ．ｒｅｃｍｆｒｅａｕｔｎｄｔｏＫｅｏｄ：ｉｕｌｒｔｔｐｅｈｏｏ；ｉｌｔｎｒｉｇｓｏｈｅｓｔｒｉｎ — ａｕｐｎｉｎｙＷｒｓｖｒａｏｏｙｅｔｃｎｌｇｓｍｕａｉ；ｄｎｍｏｔｎｓ；ｏｓｏ — ｒｓｓｅｓｏｔｐｙｏｉｂ

基于虚拟样机的某型轻卡平顺性仿真分析

．．．．．
．．．．．
研究与开发
率加权函数Ｗ最敏感频率范围为４～１．ｚ２５Ｈ，故垂向加速度峰值避开了这个敏感范围，而水平轴向加速度峰值正好在这个
范围内。
３０００．２０００．１０００．００．
ｆｌ＼Ｉｌ
．
，、
÷
ｎ
＝
（（Ｇ（ｄ ‘ ｆ。））Ｊ）ｆ，
５
（）当同时考虑椅面Ｘ、Ｙ３、ｚ这３个轴向振动时，３个轴向的总加权加速度均方根值按下式计算：
１
ｎ＝（１４）＋（．ａ＋（）（．ａ１４）。）
室、悬架系统、车架、车轴和轮胎这几个主要部件的模型。具
０・５
（）ｆ
＝ｆ１１Ｉ４
【２５ｆ１／
．
体建模时根据得到的相关数据，对软件中的模板参数进行修改，使各设计参数达到满载状态。将ＡＡＳＣＲ中创建的各ＤＭ／Ａ个子系统通过交流器（ｏｍｎａｏ）进行装配，得到整车装ｃｍｕｉｔｃｒ
２平顺性的评价
Ｉ０６１９７（Ｓ２３：１９Ｅ）标准规定，当振动波形峰值系数＜９
（峰值系数是加权加速度时间历程。（）的峰值与加权加速度ｔ均方值ｎ的比值）时，用基本的评价方法——加权加速度均方根值来评价振动对人体舒适和健康的影响。根据测量，各种汽车在正常行驶工况下对这一方法均适用。用基本的评价方法来评价时，先计算各轴向加权加速度均方根值，具体有两种计算方法：（）对记录的加速度时间历程ｎｔ１【），通过相应频率加权函数（）的滤波网格得到加权加速度历程。（），按下式计ｆｔ算加权加速度均方根值：

基于虚拟样机技术的扭杆悬架汽车平顺性仿真

／
及人和环境（如路面）调作用下的体现。而虚拟协样机技术就是在汽车设计阶段对汽车总体性能匹配和各系统布置等进行直观全面的仿真分析、评价和改进，而尽可能缩短设计周期、高设计质从提
从力学观点来看，轮胎也是一个由质量、性弹元件和阻尼元件组成的子系统。ＡＡＳｖｗ提ＤＭ／ｉｅ
路面构造既要满足一定的随机分布规律，又
要符合ＡＡＤＭＳ轮胎模型的要求：一，谱的位第路置要处于轮胎的下方；二，谱向上的方向要指第路向轮胎所处的一侧；三，谱的大小要根据仿真第路
等子系统组成。汽车前悬架为双横臂式纵置扭杆弹簧悬架。扭杆悬架的前端和上横臂相连，端后
固定在车架上，中间断开并在断开处加一转动在
个复杂的非线性系统，性能是各部件、其总成以
副，在转动副上加一扭簧，达到扭杆弹簧的效以果。汽车后悬架为斜置臂式后悬架。前后减振器用阻尼约束来代替，阻尼特性曲线如图１所示。其
量、降低设计成本。
／
／
。
目前，们已利用多体动力学建模软件Ａ — 人ＤＡＭＳ对汽车的平顺性及其他性能做了很多研究。本文利用ＡＡＤＭＳ建立了扭杆悬架汽车的多体动力学模型，进行了随机路面下的平顺性仿真，并再将仿真结果输入到平顺性评价程序中，到汽车得平顺性评价指标。相比以前的平顺性仿真评价方法，文提出了扭杆悬架汽车特殊的建模方法和本不同等级路面生成的新方法。

基于虚拟样机的汽车平顺性仿真分析

技术纵横
７
样就能体现质量分布对平顺性的影响，也更切近现
实。
¨：】：＿唧１
３汽车行驶平顺性的评价方法
对平顺性的评价，传统的方法就是参考
Ｉ０６ｌ１１９（）面的评价方法进行评价。根据Ｓ２３一：９７Ｅ里汽车行驶平顺性的相关理论可知，在汽车悬架系统设计中，悬架的动行程和车轮动载荷直接影响汽车
整车主要参数见表１。
表１部分整车参数表
整车参数整车整备质量
轴距前轮距
后轮距
数值１６／５３ｇ３１８ｋ１
２１ｉｌ６ｎＴ０ｌ１７ｍｍ４０
１７ｍｍ４０
驾驶员和乘客的舒适性和身体健康、后备箱行李的完整性，而且也会对汽车的燃油经济性和效率造成
关键词：汽车
平顺性
仿真分析
１前言
行驶平顺性是汽车的一个重要的性能指标，它主要是由于路面的不平度和发动机、传动系统及车轮等旋转部件的激励所产生的振动和冲击所引起的。平顺性差不仅会降低汽车的寿命和可靠性，响影
图１整车装配模型
本文在建模时考虑到了车身内驾驶员、客以乘及行李箱的质量分布对平顺性的影响，别用刚体分来代表车内的驾驶员、乘客以及行李箱的质量，这
轻型汽车技术

汽车模型论文：虚拟激励法下汽车行驶平顺性振动仿真分析

汽车模型论文：虚拟激励法下汽车行驶平顺性振动仿真分析第一篇：汽车模型论文：虚拟激励法下汽车行驶平顺性振动仿真分析汽车模型论文：虚拟激励法下汽车行驶平顺性振动仿真分析【中文摘要】随着社会经济发展,汽车已经成为人们日常生活中重要的交通工具之一而行驶平顺性是汽车一个很重要指标,对汽车的动力性,操纵稳定性、制动性以及燃油经济性等均有影响。

为提高汽车行驶平顺性,平顺性振动仿真分析以其具有的优势已成为目前一个重要研究课题。

本文主要工作是基于虚拟激励法理论对1/4、1/2及整车模型进行行驶平顺性振动仿真分析；对四种实测道路路面高程数据进行处理,并进行了道路谱分析。

论文首先介绍了汽车行驶平顺性振动仿真研究意义、国内外相关研究的主要内容以及虚拟激励法在汽车行驶平顺性振动仿真研究中的应用意义；接着介绍了虚拟激励法的基本原理与特点,由虚拟激励法构造了与1/4/车辆模型、1/2车辆模型以及整车模型相对应的虚拟路面激励；分别给出了三种车辆模型的力学模型、数学模型以及模型主要具体参数；运用虚拟激励法对三种汽车模型进行了振动仿真,由得到的振动响应量的功率谱密度曲线,分析了其行驶平顺性。

考虑到汽车模型振动响应量计算公式中有汽车行驶速度、路面不平度等级两参量,为分析汽车行驶速度、路面等级对振动响应量的影响,假定其中一个参量固定不变,通过改变另外一个参量值,对1/2车辆模型进行仿真,然后由仿真...【英文摘要】With the development of the social and economic, the vehicles have been one of the important means of transportation in modern time.The ride comfort is a veryimportant indicator of the vehicles, and it can influence the performance of the vehicle’s power, handling stability,braking and fuel economy.In order to improve the vehicle’ s ride comfort, the ride comfort simulation with its advantages has become an important research topic.The ride comfort simulation and analysis of 1/4 vehicle model,1/2 veh...【关键词】汽车模型行驶平顺性振动虚拟激励法功率谱密度【英文关键词】Vehicle model Ride comfort Vibration Pseudo Excitation Method PSD 【目录】虚拟激励法下汽车行驶平顺性振动仿真分析4-6Abstract6-7 10-11第1章绪论10-19摘要1.1 汽车行驶平顺性研究意义究意义1111-1717-181.2 汽车行驶平顺性振动仿真研1.3 汽车行驶平顺性振动仿真研究内容1.4 基于虚拟激励法的汽车行驶平顺性振动仿真意义1.5 研究内容与主要工作18-1919-27第2章虚拟激2.1 虚拟激励法励法基本原理与虚拟路面激励的构造平稳激励基本原理20-2119-222.1.1平稳单点虚拟激励法21-222.2 虚拟路2.1.2平稳多点虚拟激励法面激励的构造22-262326-27模型27-292.2.1 单点虚拟路面激励2.3 本章小结3.1 1/4汽车3.3 整车模型2.2.2 多点虚拟路面激励23-26第3章汽车振动仿真模型27-343.2 1/2汽车模型29-3131-333.4 本章小结33-34第4章汽车振动仿真响应量计算分析34-47量功率谱密度34-37应量功率谱密度37-42应量功率谱密度42-464.1 1/4汽车模型系统频率响应与振动响应4.2 1/2汽车模型系统频率响应与振动响4.3 整车模型系统频率响应与振动响4.4 本章小结46-47第5章非平稳随机振动激励下汽车振动仿真47-53动系统瞬态空间域频响函数47-49的功率谱密度函数结52-53不平度53-545.1 车辆非平稳振5.2 空间域下振动响应量5.4 本章小6.1 路面6.3 路面5.3 仿真结果49-52第6章路面不平度数据处理53-696.2 路谱采集设备简介54-556.3.1 路面高程数据预处理高程数据处理55-6256-606.3.2 路面高程数据平稳性检验60-626.4.1 路面高程数据幅值分析6.4 路面高程数据分析62-6862-636.4.2 路面高程数据功率谱密度分析63-68第7章总结与展望69-717.2 展望70-7175-76参考文献6.5 本章小结68-69容与总结69-7071-7576 致谢7.1 研究内附录:攻读硕士学位期间发表的论文第二篇：机械振动交互式遗传算法粗糙集汽车行驶平顺性论文基于隐式性能指标的机械振动优化设计【摘要】近些年,优化算法已经成为研究与应用领域一种非常重要的工具,利用遗传算法的优化原理,普通遗传算法在解决机械振动优化设计方面的问题具有很大的优势。

基于虚拟路面的汽车平顺性仿真分析

关键词：三维虚拟路面；功率谱密度；平顺性分析中图分类号：U467.1 文献标识码：A 文章编号：1674-3261(2019)04-0243-04
Simulation Analysis of Ride Comfort of Pure Electric Vehicle on Virtual Road Surface
第 39 卷第 4 期 2019 年 8 月
辽宁工业大学学报(自然科学版)
Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition)
Vol.39, No.4 Aug. 2019
DOI:10.15916/j.issn1674-3261.2019.04.008
LIU Biao, YE Hao, DUAN Min, CHEN Zhi-qiang, SHEN Ao, ZHENG Fu-min
（School of Automobile and Traffic Engineering, Liaoning University of Technology, Jinzhou 121001, China）
收稿日期：2018-11-29 作者简介：刘彪(1992-)，男，河南周口人，硕士生。
段敏(1963-)，女，辽宁锦州人，教授，硕士。
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辽宁工业大学学报(自然科学版)
第 39 卷
行驶平顺性仿真时，建立了尽可能精确的模型，并通过 CarSim 和 MATLAB 完成三维虚拟路面构造和汽车平顺性仿真分析。
通常的路面样本数据预处理的方法与步骤为：高通数字滤波、去均值、去趋势项[8]。 1.2 MATLAB 中生成的三维虚拟路面
经过处理过的路面不平度的高程数据是一维的，而虚拟路面的构建需要的是二维的不平度。利用韦尔奇法计算分析得到虚拟路面谱如图 1 所示，再由 MATLAB 生成三维虚拟路面，如图 2 所示。

基于虚拟样机的汽车平顺性仿真分析

基于虚拟样机的汽车平顺性仿真分析第一章：绪论随着现代汽车技术的不断发展，越来越多的人开始关注汽车平顺性。

汽车平顺性是指汽车在驾驶过程中的舒适性和稳定性。

对于消费者而言，汽车平顺性是购车时非常重要的一个考虑因素。

对于汽车制造商而言，汽车平顺性也是需要重视的一个技术指标。

现有的汽车平顺性测试方法主要是在实际路况下进行测试，但这种方法存在一定的局限性，比如受到天气和路面情况的影响，测试结果可能不稳定。

另外，实际测试可能需要消耗大量的资源和时间，增加成本。

因此，基于虚拟样机的汽车平顺性仿真分析方法成为一种比较可行的解决方案。

本文旨在介绍一种基于虚拟样机的汽车平顺性仿真分析方法，通过建立汽车的虚拟模型，对其平顺性进行仿真分析，以实现有效的优化和改进。

第二章：相关技术介绍2.1 虚拟样机技术虚拟样机技术是一种基于计算机仿真的技术，可以在计算机上模拟出机械或电子设备的运行过程，以进行测试和优化。

虚拟样机技术具有成本低、效率高、重复性强等优点。

2.2 汽车平顺性评价指标汽车平顺性评价指标主要包括噪音、震动、舒适性等方面的指标。

其中，噪音和震动指标主要通过加速度计等传感器进行测量，舒适性指标则需要结合人体工程学等相关知识进行评价。

2.3 汽车虚拟模型建立汽车虚拟模型建立需要经过几个步骤，包括数据采集、建模、材质设置、边界条件设置等。

其中，建模过程需要考虑汽车的结构和材料等因素，以提高模型的准确性。

第三章：方法与步骤3.1 数据采集首先，需要对汽车进行数据采集。

可以利用3D扫描仪等设备对汽车进行数字化扫描，或者对汽车进行实际测量，以获取汽车的结构和外形数据。

3.2 建模在获得了汽车的结构和外形数据之后，需要对其进行建模，可以通过CAD等软件进行建模。

建模过程中需要考虑到汽车的结构和材料等因素，以提高建模的准确性。

3.3 材质设置建立汽车模型后，需要进行材质设置，包括轮胎、悬架、底盘等部件的材质设置。

可以参考实际车辆的参数来进行设置，以提高模拟的准确性。

基于虚拟样机的多轴特种车辆整车平顺性研究

基于虚拟样机的多轴特种车辆整车平顺性研究1 前言笔者在文献[1]中基于多体动力学软件Motion建立驾驶室动力学模型，采用正交试验设计方法与试验设计(DOE)相结合的方法[2][3]，对驾驶室悬置系统参数进行优化，优化方案参数为驾驶室后悬置的垂直方向刚度和阻尼共4个参数，以驾驶室座椅地板处垂直方向加速度均方根值为优化目标。

文献[1]中仅建立单独的单边驾驶室模型进行驾驶室悬置参数优化。

本文在文献[1]的驾驶室悬置优化方案基础上，基于多体动力学软件Motion建立包含驾驶室及其悬置系统、上装和车架、悬架及车轮系统的整车多体动力学模型，与基于液压仿真软件Amesim 建立的悬架液压模型进行联合仿真，分析各种工况下驾驶室悬置优化方案对整车平顺性的影响。

2 整车联合仿真模型建立2.1 整车多体动力学模型建立2.1.1 设置建模基本环境（1）设置主参考系以回转支耳的中心线与汽车纵向对称面的交点作为主参考系坐标原点。

x轴指向汽车行驶的正前方，y轴指向汽车的左侧，z轴垂直指向上方。

（2）选择系统单位长度单位为mm，质量单位为kg，力的单位为N，时间单位为s，角度单位为°，频率单位为Hz。

（3）将重力加速度设为-9.807，负号表示方向向下，单位为错误!未找到引用源。

2.1.2 驾驶室及其悬置系统模型建立多轴特种车辆驾驶室是分体驾驶室，左右单体驾驶室的质量是一致的，悬置方式和位置是左右对称。

驾驶室模型包括驾驶室、驾驶室座椅和驾驶室悬置系统，动力学模型如图1所示。

图1 驾驶室多体动力学模型2.1.3 上装和车架模型建立在多体动力学软件Motion中将上装及车架当作刚体来考虑，导入实体模型，赋予质心、质量、转动惯量等参数完成刚性部件建模。

上装模型与车架模型通过三个连接副相连，连接副位置分别分布在后托座左、右回转支耳处及前托座中心处。

后托座左回转支耳处连接副约束了x、y、z三个方向的平移，后托座右回转支耳处连接副约束x、z两个方向的平移，前托座中心处连接副约束了y、z两个方向的平移和绕x轴的转动。