虚拟激励算法下的汽车悬架振动分析(1)
《2024年汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》范文
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车动力总成悬置系统的性能逐渐成为影响汽车舒适性和稳定性的关键因素。
本文旨在分析汽车动力总成悬置系统的振动问题，并提出相应的优化设计方案，以提高汽车的驾驶体验和性能。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统是连接发动机、变速器和底盘的重要部分，其主要作用是减少振动和噪声的传递，提高汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性。
该系统通常由发动机悬置、变速器悬置和副车架等组成。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的运转和道路的不平度。
发动机运转时产生的振动会通过悬置系统传递到车身和底盘，而道路不平度则会导致整个动力总成系统的振动。
2. 振动影响分析动力总成悬置系统的振动会对汽车的乘坐舒适性、行驶稳定性和发动机性能产生不良影响。
长期振动还可能导致悬置系统零部件的疲劳损坏，增加维修成本。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 材料选择优化优化材料选择是提高动力总成悬置系统性能的有效途径。
采用高强度、轻量化的材料，如铝合金、复合材料等，可以降低系统质量，提高系统的刚度和减振性能。
2. 结构优化设计结构优化设计是解决动力总成悬置系统振动问题的关键。
通过改进悬置系统的结构布局、增加减振元件和优化阻尼特性等措施，可以有效地减少振动和噪声的传递。
例如，采用多级减振结构，使系统在不同频率下的减振效果更加明显。
3. 智能控制技术应用智能控制技术如主动或半主动悬置系统，可以通过传感器实时监测系统的振动状态，并自动调整控制参数，以实现更好的减振效果。
这种技术可以提高系统的自适应能力和性能稳定性。
五、实例分析以某款汽车的动力总成悬置系统为例，通过对其振动问题进行详细分析，发现主要问题在于发动机运转时产生的振动过大。
针对这一问题，我们采用了上述的优化设计方案，包括采用高强度铝合金材料、优化结构布局和增加减振元件等措施。
车辆悬架振动分析
车辆悬架系统振动研究概述关键词：振动悬架摘要：本文简单介绍了车辆振动的相关知识，对其做了简明的分析，由于篇幅有限故只重点介绍了与车辆悬架相关的知识。
根据不同结构悬架的特点，分别介绍与其相关的振动研究内容和成果。
引言悬架系统是提高车辆平顺性(乘座舒适性)和安全性(操纵稳定性)、减少动载荷引起零部件损坏的关键,。
自70年代以来,工业发达国家开始研究基于振动主动控制的主动/半主动悬架系统。
引入主动控制技术后的悬架是一类复杂的非线性机、电、液动力系统,其研究进展和开发应用与机械动力学、流体传动与控制、测控技术、计算机技术、电子技术、材料科学等多个学科的发展紧密相关。
为此，关于车辆悬架系统振动的研究比较困难，但是其又具有十分重要的实际意义。
一、车辆悬架系统简介悬架系统的作用主要是连接车桥和车架,传递二者之间的作用力和力矩以及抑制并减少由于路面不平而引起的振动,保持车身和车轮之间正确的运动关系,保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。
悬架系统一般由弹性元件、减振器和导向装置等组成。
其中,弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷,缓冲并抑制不平路面所引起的冲击。
按弹性元件分类包括钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架以及气体弹簧悬架。
钢板弹簧是1根由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的近似等强度的弹性梁,多数情况下由多片弹簧组成。
多片式钢板弹簧可以同时起到缓冲、减振、导向和传力的作用,可以不装减振器而用于货车后悬架。
螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成,常用于各种独立悬架。
其特点是没有减振和导向功能,只能承受垂直载荷。
扭杆弹簧本身是1根由弹簧钢制成的杆,一端固定在车架上,另一端固定在悬架的摆臂上。
气体弹簧是在1个密封的容器中冲入压缩气体,利用气体可压缩性实现弹簧的作用。
气体弹簧具有理想的变刚度特性。
气体弹簧有空气弹簧和油气弹簧2种。
根据振动控制类型的不同，悬架系统又可以分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架。
被动悬架系统参数是基于某种特定路况的优化设计，而车辆在行驶过程中，它的行驶速度、路面的输入以及载荷都会随时间发生复杂的改变，此时系统参数不能随外部环境变化，所以悬架系统便不再为最优肉。
基于虚拟样机技术的某轿车前悬架优化及操纵稳定性分析的开题报告
基于虚拟样机技术的某轿车前悬架优化及操纵稳定性分析的开题报告一、选题背景随着汽车行业的快速发展，人们对汽车性能越来越高的要求也逐渐增加。
其中，操纵稳定性是汽车性能中最为重要的一个方面，对于车辆的驾驶感受和安全行驶至关重要。
因此，如何提高汽车操纵稳定性成为汽车工程领域的一个热门话题。
其中，轿车前悬架作为影响操纵稳定性的重要因素之一，其优化设计也是提高操纵稳定性的关键所在。
本文将基于虚拟样机技术对某轿车前悬架进行优化设计，并通过对操纵稳定性的分析来验证优化效果，为汽车工程领域的研究提供参考。
二、研究目的和意义本文旨在通过虚拟样机技术对某轿车前悬架进行优化设计，以提高车辆的操纵稳定性，并通过对优化后的车辆进行操纵稳定性分析，验证优化效果。
该研究意义在于：1. 提高轿车的操纵稳定性，增强车辆的安全性和驾驶感受，符合人们对汽车性能越来越高的要求。
2. 探索虚拟样机技术在汽车工程领域的应用，为汽车设计提供更加高效、精确的设计思路和方法。
3. 对汽车前悬架的优化设计和操纵稳定性的分析具有一定的参考价值，为轿车前悬架的改进和优化提供借鉴。
三、研究内容和方法1. 研究内容本研究主要包括以下内容：（1）对某轿车前悬架的分析及其现有问题的研究。
（2）建立某轿车前悬架的虚拟样机模型并进行仿真分析。
（3）基于仿真分析结果，优化某轿车前悬架的设计方案。
（4）验证优化效果，进行对比分析，并探究优化设计对操纵稳定性的影响。
2. 研究方法本研究将采用以下方法：（1）文献综述：对轿车前悬架的设计理论和现有问题进行总结和归纳。
（2）建模与仿真：借助虚拟样机技术，建立某轿车前悬架的虚拟模型，并进行仿真分析。
（3）优化设计：基于仿真分析结果，提出某轿车前悬架的优化设计方案。
（4）操纵稳定性分析：对某轿车优化前后的操纵稳定性进行分析，探究优化效果的影响。
四、预期结果通过本研究，预期得到以下结果：1. 建立某轿车前悬架的虚拟样机模型，能够更加直观地观测悬架的运动状态和行驶性能。
多点虚拟激励法在整车随机振动分析中的应用
以前后均 为独立悬 架 的 ９ 自由度整 车模型为
例 ， 明虚拟 激 励法 在 整 车 随 机 振 动 响应 分 析 中 的 说
自由度 系统模 型 进行 车 随机 振动 研究 还很 少 。
虚 拟激励 法 ¨ 是 一 种 创 新 的理 论 方 法 ， 土 在 木 工程 和海 洋工 程 中得 到 了广 泛 应 用 ， 车 辆 工 程 在
ｅ ｐ ｕ ｄ ｄ．Ｔｈ ｎ ｔ ｅ ｐ ｅ ｄｏ ｒ ａ ｘ ｉａｉ ｎ ｏ ｏ ｌ ｔ ｅ ｉ ｌ ｓｃ ｎｓｒ ｃｅ ｘｏ ｎ ｅ ｅ ｈ ｓ ｕ ｏ ｄ ｅ ｃｔｔｏ ｎ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｖ ｈ ｃ ｅ ｉ ｏ ｔｕ ｔ ｄ，ａ ｈ ｓ ｕ ｉｒ ｔｏ ｅ ｐ ｎ ｅ ｎｄ ｔｅ ｐ ｅ ｄｏ ｖｂ ａｉｎ ｒ ｓ ｏ ｓ ｖ ｒａ ｌ ｓａ ｅ ｏ ｔ ｉ ｄ．Ｆｉ ａｌ ｈ ｏ ｒｓ ｅ ｔａ ｅ ｓｔ ｓ ｏ ｅ ｉｌ ｅ ｌｖ ｂ ａｉｎ ｒ ｓ ｏ ｓ ａｉ ｂ ｅ ｒ ａ ｃ ｌ ｔ ａ ｂ ｅ ｒ ｂ ａｎｅ ｉ ｎ ｌｙ ｔｅ ｐ ｗｅ ｐ ｃ ｒ ｌｄ ｎ ｉ ｅ ｆｖ ｈ ｃｅ ｒａ ｉ ｒ ｔｏ ｅ ｐ ｎ ｅ ｖ ｒａ ｌｓ ａ ｅ ｃ ｌｕ ａ ． ｉ ｅ ｄ．Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｉ ｐ ｌｃ ｔ ｎ ｔ ｅ ｉ ｌ ａ ｄ ｍ ｉ ｒ ｔｏ ｎ ｌ ｓｓ ｓ ｕ ｏ ｅ ｃｔｔｏ ｔ ｏ Ｓａ ｆｅ ． ｅ ｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｎ ａ ｐ ｉａ ｉ ｏ ｖ ｈ ｃｅ ｒ ｎ ｏ ｖｂ ａｉｎ ａ ａｙ ｉ ．ｐ ｅ ｄ ｘ ｉａｉ ｎ ｍｅｈ ｄ ｉ ｓ ｅｆｃ ｏ ｔｖ ｓ Ｆ ｕ ｉ ｒａ ｌ ｓｓ ｍｅ ｈ ｄ ｂ ｔｍｕ ｈ ｓｍｐｌｒ ｉｅ ａ ｏ ｒｅ ｎａｙ ｉ ｔ ｏ ｕ ｃ ｉ ｅ．
关键词： 随机振 动 ； 面虚 拟激 励 ； 路 整车模 型 ； 功率 谱密 度 ： 多点虚 拟激 励法 Ｔ ｅ Ａｐ ｌｃ ｔｏ ｆＭｕ ｔ— ｏ ｎ ｓ ｕ ｏ Ｅｘ ｉ ｔｏ ｅｈ ｄ ｔ ｈ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｌｉｐ ｉ ｔＰ ｅ ｄ ｃ ｔ ｉ ｎ Ｍ ｔ ｏ ｏ ａ Ｖｅ ｉ ｌ ｎ ｏ Ｖｉ ｒ ｔｏ ａｙ ｉ ｈ ｃ ｅ Ｒａ ｄ ｍ ｂ ａ ｉ ｎ Ａｎ ｌ ｓｓ
基于虚拟激励法的车桥系统随机振动分析
＿
标 的 函数转 化 为时 间坐标 的 函数 ， 即
ｚ （ ＝ （ ５ ）
其 中 （ 为 零均值 平稳 随机 过程 ， 功 率谱 密度
为
（ ， ） ＝ ２ 兀 （ Ｑ ） ． Ｖ ／ ２
强烈 ， 车 桥系统 相互 作用 问题 已经 成 为各 国学者重
要 的研 究 课题 。轨 道不 平顺 的随机 性 使得 这类 时
离迭代 求解 系统 的虚拟 响应 ， 进而求 得系 统随机 响
应 的时变功 率谱和 标准 差 ， 据 此分 析系 统的 随机 振 动特 性 ； 最 后通 过数值 算例 分析 了列车速 度 、 轨 道 不平顺 等级 对系 统 随机 响应 的影 响。
上式中， Ｍ、 Ｃ、 Ｋ分 别 为系统 质量 、 阻尼 、 刚度 矩 阵； ｉ ｉ 、 ｄ 、 ｕ 分 别 为系 统加 速 度 、 速度、 位 移 响应 ； 巩 为 系统 所受 的荷 载矩 阵 。其 中：
Ｍ ＝
［ ］ ； ｃ ＝ ［ 羡 ］ ； Ｋ ＝ ［ ’ ］ ； ｕ ＝ ｛ ： ： ｝
内转 角Ｏ 。桥 梁 子系统 运 动方程 眨 为 Ｍ６ ｉ ｉ ６ ＋ Ｃ＾ ＾ ＋Ｋ６ ｕ ６ ＝ （ １ ）
其 中， Ｍ 、 Ｃ 、 分 别为桥梁 有 限元 模型 的质 量 矩阵、 阻尼矩 阵、 刚度 矩阵 ； Ｆ 为桥 梁子 系统受 到 的
析 来评 价系 统 的随机 响应特 性 。然 而 ， 由于轨 道不 平顺 富含 高频成 分 ， 需要对 大量 的样本进 行计 算分 析 才 能保证 统计 结果 的可靠 性 ， 计 算十 分 费时 。
基于虚拟样机技术对汽车悬架进行检验和测试系统的研究
基于虚拟技术对悬架进行检验测试的研究摘要：基于已经建立的振动力学模型和汽车悬架的运动方程，我们分析并且提出了悬架的性能评价指标，同时建立测量悬架性能的一种新的方法。
利用虚拟样机技术，我们开发了对于所有汽车悬架都适用的一种新的检测系统。
它采用的是一种PC—DAQ的方案。
在原有悬架测试系统台架的基础上，我们需要在台架上安装一些必要的传感器，还需要个人电脑和虚拟的软件。
这样的汽车悬架测试系统就建立了。
我们可以用它来计算悬架的吸收率，振动频率，物理差异和相应的振动波形等。
它同时为悬架的综合性能和故障诊断提供依据。
事实证明该模型是正确和可行的，测试系统是准确，可靠的。
关键词：车辆工程；汽车悬架；性能检测；测试系统；虚拟样机A STUDY ON THE TESTING AND TESTING SYSTEM OF VEHICLE SUSPENSIONS PERFORMANCE BASEDON VIRTUAL INSTRUMENTGao Xiaodong1 Huang Lan2(School of Automotive Engineering, Xihua University) Abstract：On the basis of the vibration mechanical model and themotion equation of automobile suspension built,we analyse andpropose a performance evaluation index of the suspension,and establish a new testing method for measuring the suspensionperformance．Using the virtual instrument technology,We develop all automobile suspension performance testing system．It adopts the PC—DAQ scheme．On the basis of the original excitation suspension performance testing table we equip the table with somenecessary sensors，the personal computer and virtul software．Then the automobile suspension performance testing system is built．We can use it to measure the absorb efficiency,the vibration frequency,the physic difference and the corresponding vibration waveform and so on．It also provides the foundation for the integrated estimation of the suspension performance and fault diagnosis．By testing cars in practice，we have proved that the model is accurate and feasible and the testing system is exact and credible．Keywords：automobile engineering；automobile suspension；performance testing；testing system；virtual instrument1. 引言悬架系统是转向系统的重要组成部分。
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。
基于虚拟激励法的变速行驶车辆振动分析
Ｓ ｅｔａ Ｄ ｎｉ （ Ｓ ｐｃｒｌ ｅ ｓ ｙ Ｐ Ｄ）ｏ ｖｈｃ ｏ ｓ ｔ ｎ ｒ ｎ ｏ ｖ ｒｔ ｎｗ ｓ ｂａ ｅ ． ｓｓｅ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｉ — ｔ ｆ ｅ ｉｅｉ ｎ ｎｔ ｉ ａｙｒ ｄ ｍ ｉ ａｉ ａ ｔｉ ｄ Ａ ｔｍ ｅｆ ｍａｃ ｍｕ ｌ ｎ ａｏ ａ ｂ ｏ ｏ ｎ ｙ ｏ ｓ
２ 湖南大学 汽车车身先进设 计与制造 国家重点实验室 ， ． 湖南 长沙
４０８ ） １０ ２
摘
要 ： 虚拟 激励 法的基础 上 ， 在 建立 了人 车路 垂 向动 力 学模 型 和道 路 虚拟 输 入模 型 ，
推 导 了车 辆 非 匀速 行 驶 的 时 一空频 率 关 系， 到 了车辆 非 平 稳 响 应 的 瞬 时 功 率 谱 ， 用 得 应 Ｍａｈ ｍａｉ 语 言编制 了四分之 一 人 车模 型 的仿 真 程 序 ， 简化 模 型 为例 ， 察 了变 速 车辆 ｔｅ ｔ ｃ 以 考 行 驶 的平顺性 ． 数值仿 真结 果表 明 ， 拟激 励 法用 于求解 车 辆振 动 响应 ， 虚 尤其 是 用 于非 平稳
Ｖｉ ｒ ｔｏ ａｙ ｉ ｆＶｅ ｉｌ ｔＵ ｎ ｖ ｎ ｂ ａ ｉｎ Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｈ ｃｅ ａ ｅ ｅ
Ｓｐ ｅ ｔ ｅ ｄ — ｘ ｉａ ｉ ｎ Ｍ ｅ ｈ ｄ ｅ ｄ ｗｉｈ Ｐｓ ｕ ｏ ｅ ｃｔ ｔｏ ｔ ｏ
ＰＥＮＧ ８１ Ｘｉ １ ”，ＬＩ Ｘｉｏ ｈｕ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｎ ｔ ｓａｓ ａ ｙ ｔ ａ ｃ ｌｔ ｎ ｔ ａ ｔ ｏ ．Ｉ ｌ ｂ ｓ ｆ ｌ ｎ ｔ ｅ ａ ｓ ｓ ｍｅ ｔｏ ｅ ｉ ｅ ｉ ｉ ｔ ｏ ，ａ ｄ ｉ ｗａ ｌ ｅ ｓ ｏ ｃ ｌｕａ ｅ ｉ ｈ ｔｍｅ ｈ ｄ ｔｗｉ ｅ ｕ ｅ ｕ ｈ ｓ ｅ ｓ ｎ ｆｖ ｈ ｃ ａ ｏ ｏ ｌ ｉ ｌ
虚拟激励法及其在汽车随机振动应用中的探讨
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｔ ｍｏ ｉ ｅＲａ ｄ ｍ ｉ ｒ ｔ ｎ Ａｕ ｏ ｏ ｉ ｅ ｒ ｄ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ， ｔ ａ ｘ ｉ ｔｏ ｙ ｒ ｓ Ａｕ ｏ ｔｖ ， ｎ ｏ ｖ ｂ ａ ｉ ， ｔ ｍ ｔ ｉ ｅ ｐ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ Ｖｉ ｌ ｅ ｃｔ ｉ ｎ ｏ ｖ ｕ ａ
度 振 动 系 统 为对 象 ， 由虚 拟 激 励 法推 导 出 系统 和 振 动 响 应 量 的频 率 响应 特 性 ， 出 了求 取 系统 振 动 响 应 量 功 率 谱 密 提 度 的新 方 法 ， 出 了应 用 虚 拟 激 励法 求 解 汽 车 随机 振 动 的计 算 实例 。结 果 表 明 ， 拟激 励 法 是 比傅 里 叶分 析 方 法更 给 虚
ｍ ｅ ｈｏ ｔ ｄ
１ 前 言
虚 拟 激 励 法 是 由 我 国学者 提 出 的用 于 分 析 结
振 动 系统 为研 究对 象 ， 其应 用 于汽 车 随机 振 动 的 将
研 究 中 ， 虚 拟激 励法 在 汽车 领 域 的进 一步 推广 与 为
应 用奠定 基础 。
构系统 随机振 动 的新方 法 ， 具 有理 论研 究 与工 程 是 应用 前 景 的创 新 性 成 果 ， 土木 、 洋 等 工程 领 域 在 海
为简 便 的 时频 研 究 方 法 。
主题 词 ： 汽车
随机振 动
平顺性
虚 拟激励 法
中图分 类号 ： ４ ２ 文献标识 码 ： 文章编 号 ：０ ０ ３ ０ （０ ７ ０ — ０ ４ ０ Ｕ６ Ａ １０ — ７ ３ ２ ０ ）７ ０ ２ — ４
Ｖｉｕａ ｃｔ ｔｏ Ｍ ｅ ｈｏ ｎ ＩｓＡｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｔ ｌＥｘ ｉａ ｉ ｎ ｔ ｄ ａ ｄ ｔ ｌｃ ｔｏ
基于虚拟样机技术的悬架动力学仿真分析
Simulation Analysis for Suspension Dynamics Based on Virtual Prototyping Technology Xiao Huan LU Lei
A b s t r a c t ：Take an automobile suspension system as the research object,using ADAMS / car to establish the suspension dynamics model of the car, and performing K & C characteristics simulation analysis, based on the virtual prototype technology. Check the corresponding parameter change curve through the simulation software, and analyze the change range of the positioning parameters such as kingpin caster angle, kingpin inclination angle, tire slip and other positioning parameters. The dynamic characteristics of suspension are analyzed according to the curve of parameter variation, which provides reference for suspension system design.
采用拟脉冲激励法检测汽车悬架参数时的几点考虑
ｒ ｍｅ ｅ ｓｂ ｈ ｕ ｓ—ｍｐ ｌｅ ｅ ｃｔｔｏ ｒ ｒ ｐ ｓ ｄ．Ｔｈ ｙ ａｅ ｔｅ ｅ ｃｔｔｏ ｔ ｒ ｓ ｏ ｙ ｒ ａ ｔｒ ｙ ｔｅ ｑ ａ ｉｉ ｕ ｓ ｘ ｉａｉｎ ａ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｅ ｒ ｈ ｘ ｉａｉｎ ｗｉ ｐ ｅ ｓｂ ｄ ｗｏ ｋ；ｔｅ ｈ ｈ ｐ ａｅ ｉ ｓ ｅ ｔｎ ｌｔ ｎ ｐ ｃｉ ｇ；ｔ ｅ ｃ ｌｕ ａｉ ｎ ｏ ｕｓ ｎ ｉｎ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｄ ｐ ｉ ｇｔ ｅ ｃ ｔｒｏ ｆｔ ｅ ｃ ｒｅ ａｅ ｉ ｎ— ｈ ａ ｃ ｌｔｏ ｆｓ ｐｅ ｓｏ ａ ａ ｔｒ ；ａ ｏ ｔｎ ｈ ｒ ｅ ｉｎ ｏ ｈ ｏ ｒ ｌｔｄ ｄ ｍｅ ｉ ｓｏ ｉ ｎ Ｄ２；ｒ ｃ ｇ ｉｉ ｇ ｔ ｅ ｐ ｒｏ ｉ ｉ ｏ ａ ｅ ｏ ｎ ｚｎ ｈ ｅ ｄ ｃｔ ｆ ｓ ｍｐｌｓ ｗｉ ｘｍａ Ｌ ａ ｕｎ ｖ ｎ ｅ ；ａ ｄ ｅｅ ｔ ｇ ｔ ｅ ｉ ｙ ｅ ｔ ｍａ ｉ ｌ ｙ ｐ ｏ ｉｄ ｘ Ａ ｈ ｎ ｓ ｌｃ ｉ ｈ ｎ
ｐ ｒ ｍｅ ｅｓ ｏ ｈ ｕ ｐ ｎ ｉ ｎ ｓ ｓｅ ｆｔ ｅ ｔ ｕ ｏ ｂｉ ｓａ ｅ ｉ ｓ ｅ ｔｄ．Ａｎ ｈ ｅ ｕｌ ｈｏ ｔ ａ ａ ａ ｔｒ ｆｔ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓｏ ｙ ｔ ｍｓ ｏ ｗｏ ｔｓｉ ａ ｔ ｍｏ ｌ ｒ ｎ ｐ ｃｅ ｎｇ ｅ ｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｓ ｗ ｈ ｔ ｓ ｔ ａ ｕ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｉ ｈ ｓｐａ ｅ ｔ ｅ ｓｂ ｅ ｈｅ ｍｅ ｓ ｒ ｓｉ ｔｏ ｕ ｅ ｎ ｔ ｉ ｐ ｒａ ｅ ｆａ ｉｌ ． Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： ｖ ｂ ａｉｎ ｎ ｗａ ｅ； ｑ ａ ｉｉ ｕ ｓ ｅ ｃｔｔ ｎ； ｓ ｐｅ ｓｏ ｓ ｓｅ ； ｓ ｓ ｃ ｉｇ； ｉｒ ｔｏ ａ ｄ ｖ ｕ ｓ—ｍｐ ｌｅ ｘ ｉａｉ ｏ ｕｓ ｎ ｉｎ ｙ ｔｍ ｕ ｐｅ ｔｎ ｐ ｅ ｓ ｂ ｄ ｗｏ ｋ ｒ ｓ ｏ ｙ ｒ
汽车驾驶室悬置系统振动仿真分析
降低。 从图 3 中可以看出优化后的幅频特性曲线 比原来的峰值有所降低。 优化前后的驾驶室前螺 旋弹簧刚度分别为 63. 9 N mm 和 58. 8 N mm , 后端橡胶块垂直刚度分别 205 N mm 和 184. 7 N mm , 座椅刚度分别为 15 N mm 和 17. 6 N mm。 进一步从图 4 中可以看出优化后的司机座 椅加速度功率谱密度相对于优化前功率谱密度有 所降低。 从悬架幅频特性图可以看到汽车受外部 激励的敏感频率分别在 2 H z 和 10 H z 附近, 由汽 车理论可知影响汽车平顺性的频率范围主要是水 平方向 1～ 2 H z, 垂直方向 4～ 8 H z, 在研究汽车 垂直振动时应使汽车系统响应峰值避开这个区 域。 影响悬置系统响应特性的因数除了各力元的 刚度与阻尼外, 还与悬置系统部件的安装位置与 角度有关, 而优化的目标函数除了主目标函数外, 还需考虑子目标函数与系统约束, 在进一步的分 析中, 可将驾驶室绕 3 个坐标轴的角振动量最小
)H
f
(w
)
+
H
3 r
(w ) G rr (w ) H r (w )
(7)
式中, H f (w )、H r (w ) 分别为前后轮激励至响应
之
间
的
频
响
函
数;
H
3 f
(w
)、H
3 r
(w )
为 H f (w )、
H r (w ) 的共轭复数。加速度自功率密度函数为
G. z. (w ) = w 4G z (w )
的传递 (频响)
函 数; H
3 i
(w )
为频响函数
H i (w ) 的共轭复数; 对于四轮汽车来说某构件位
基于虚拟样机技术的悬架系统的建模仿真及优化的开题报告
基于虚拟样机技术的悬架系统的建模仿真及优化的开题报告1.课题背景悬架系统作为汽车底盘系统的一个关键组成部分，对于汽车行驶稳定性、舒适性和安全性具有非常重要的影响。
如何提高悬架系统的性能，已经成为了汽车设计和制造领域的研究热点之一。
其中，基于虚拟样机技术的悬架系统建模仿真及优化技术，成为了实现悬架系统精确建模、快速仿真以及有效优化的一种重要手段。
本课题旨在通过建立基于虚拟样机技术的悬架系统模型和仿真平台，探究悬架系统的优化设计方法，提高汽车行驶的稳定性和舒适性。
2.研究内容本课题主要包括以下几个方面的内容：（1）悬架系统的建模：通过对悬架系统结构的分析，建立汽车悬架系统的静态和动态模型。
其中，包括车轮与地面接触的纵向和横向运动学模型、悬架弹性刚度与减震器阻尼特性模型、悬架系统的惯性特性模型等。
（2）悬架系统的仿真：利用多体动力学仿真软件，对建立的悬架系统模型进行验证和仿真。
通过对不同驾驶工况下的悬架系统运动状态和悬架系统性能参数的分析比较，探究悬架系统的性能表现，并寻找悬架系统的设计优化方向。
（3）悬架系统的优化：在仿真结果的基础上，通过参数调整和结构优化等手段，针对不同驾驶工况下的悬架系统性能指标进行优化设计。
同时，通过仿真结果的反馈，不断调整优化方案，最终得到优化的悬架系统结构。
3.研究意义（1）本课题的研究成果可以为汽车制造企业提供优化汽车悬架系统性能的有效技术手段，同时提高汽车行驶的稳定性、舒适性及安全性。
（2）本课题的研究成果可以推动基于虚拟样机技术在汽车工程领域的应用和发展，提高汽车设计与制造的效率和成本控制能力，促进汽车工程技术的进步。
4.研究方法（1）文献调研。
通过查阅国内外相关文献，了解悬架系统建模研究的现状和发展，确定研究的方向和目标。
（2）建立悬架系统模型。
利用悬架结构学理论、多体动力学理论建立汽车悬架系统的静态和动态模型，包括车轮与地面接触的纵向和横向运动学模型、悬架弹性刚度与减震器阻尼特性模型、悬架系统的惯性特性模型等。
虚拟激励法及在汽车振动分析中的应用
虚拟激励法及在汽车振动分析中的应用作者：沈杨来源：《中国科技博览》2017年第16期[摘要]为了在汽车的振动分析中推行虚拟激励法，使用最容易理解的形式对虚拟激励法进行解释。
本文主要虚拟激励法的基本理论以及其在汽车振动分析中的运用。
[关键词]汽车振动分析；基础理论；虚拟激励法中图分类号：U461 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0398-01引言汽车在路面上前进，凹凸不平的路面会造成汽车的震动也处于随机的改变中。
这种振动对汽车正常行驶会产生一定的作用，而汽车的平顺行驶是汽车最关键的性能之一，所以汽车随机的振动对汽车的平顺行驶有极其重要的作用。
最初的研究是使用傅里叶的分析探讨方式对汽车的平顺性进行研究，而且这种方式已经相当完善，但这种方法在运用过程中极其复杂，难于推导，一方面要进行汽车振动体系的频数反映特征，另一方面还要进行汽车回应量频数的频数回应特征。
虚拟激励法初创于我国，它主要是用于分析结构体系随机振动的新型方式，世俱杯理论研究和工程使用前途的革新性结果[1]。
本文的探讨主要是以工程的使用为其前提，对虚拟激励法进行探讨和叙述。
一、虚拟激励法的基础理论1、虚拟激励法的理论依据针对线性系统，频率相应特征主要是表现系统在一定范围内变化特征的函数，显示的是系统输出与激励输进之间的联系，属于频次的函数。
3、对虚拟激励法基础式子的解释把二式和三式带入（3）～（5）式中，得出的最终结果即为传统的单点鼓励以及单点回应功率谱密度公式，也表明了（3）～（5）是正确的。
不过（3）～（5）的左侧是实际响应自功率谱密度和实际响应与实际鼓励对应的互功率谱密度。
右侧代表的不是实际的回应与鼓励。
而是真实的响应与真实的激励的虚拟表达方法。
这种方式不影响真实响应以及真实激励的实际表达方式的限制和作用，所以式（3）～（5）最关键的意义是：在知道真实激励的功率谱密度前提下，不论真实鼓励与真实回应的变现方式怎样或者多么繁杂，都能够通过虚拟激励以及虚拟响应夺取与之对应的真实响应和真实激励的功率谱密度[3]。
基于虚拟样机技术的轿车悬架总成开发、建模及性能仿真的开题报告
基于虚拟样机技术的轿车悬架总成开发、建模及性能仿真的开题报告一、选题背景轿车悬架总成是汽车底盘系统的重要组成部分，其性能直接影响汽车的行驶、安全和舒适程度。
为了提高轿车悬架总成的性能，传统的设计方法通常需要进行频繁的试制和试验，造成了较高的时间和费用消耗。
而基于虚拟样机技术的开发方法可以大大缩短设计周期，减少试制试验成本，提高产品开发效率和质量。
因此，本文选取基于虚拟样机技术的轿车悬架总成开发、建模及性能仿真为研究对象。
二、目的和意义本文旨在通过建立轿车悬架总成的虚拟样机模型进行性能仿真分析，研究该技术在轿车悬架总成设计中的应用，实现以下目标：1、建立基于虚拟样机技术的轿车悬架总成开发方法，减少试制试验成本，提高产品开发效率和质量。
2、通过建立悬架总成的虚拟样机模型，分析悬架的动力学特性和变形情况，优化悬架的结构和参数，提高悬架的行驶、安全和舒适性能。
3、提高轿车悬架总成的设计工作效率，加快产品研制和推广速度，提高企业竞争力。
三、研究内容和方法1、悬架总成的开发方法研究在传统的悬架总成设计方法基础上，借助现代工具和方法，建立基于虚拟样机技术的悬架总成开发方法，从而避免大量的物理试制和试验成本，提高悬架总成的设计效率和质量。
2、悬架总成的建模方法研究根据悬架系统的结构特点，采用较为稳定并且强大的虚拟样机建模软件，对悬架总成的构造图和总体尺寸进行建模，并模拟车剪切、车颠、车摆等多种情况，实现悬架系统的运动和力学行为的模拟。
3、悬架总成的性能仿真方法研究基于悬架总成的虚拟样机模型，采用多体动力学、弹性-塑性计算等数值仿真方法，分析悬架总成在实际运动中的响应特征，评估各项性能指标，优化悬架系统的设计和参数，使其在行驶、安全和舒适性方面达到理想状态。
四、预期结果及可行性分析1、预期结果通过本文的研究，将实现基于虚拟样机技术的轿车悬架总成开发方法，包括悬架系统的建模、性能仿真分析和优化设计等，预期将得到以下结果：1）成功建立轿车悬架总成的虚拟样机模型，分析其动力学特性和变形情况。
汽车悬挂系统的振动模态分析
汽车悬挂系统的振动模态分析一、问题描述一个简单的汽车系统如图1所示，若将其处理成平面系统，可以由车身(梁)、承重、前后支撑组成，汽车悬架振动系统可以简化地看作由以下两个主要运动组成：运动体系在垂直方向的线性运动以及车身质量块的旋转运动，对该系统进行模态分析。
模型中的各项参数如表 1 所示，为与文献结果进行比较，这里采用英制单位。
表1 汽车悬架振动模型的参数 材料参数几何参数 弹性模量psf E 9104⨯=加速度2sec /2.32ft g =质心的前距离ft l 5.41= 车身重量lb W 3220=车身质量ft lb g W m /sec 100/2⋅==质心的后距离ft l 5.52= 前悬架支撑弹簧系数ft lb k /24001=后悬架支撑弹簧系数ft lb k /26002=质量分布的回转半径ft r 4=（a ）问题描述 （b ）有限元分析模型图1 汽车悬架振动系统模型二、有限元建模1、模型分析计算模型如图1(b)所示。
这里将车身简化为梁，仅起到连接作用，这里设定不考虑梁的质量对振动性能的影响，因此需将密度设定为零即可，但在建模时需要输入梁的各种参数(包括材料以及几何参数)，实际上，可以将车身梁的弹性效果通过质量块的垂直运动及旋转运动来等效，质量块的转动惯性矩为2r m I zz ⋅=，r 取为 4ft ，经计算ft lb I zz ⋅⋅=2sec 1600。
可以看出所采用的平面简化模型仅有两个自由度(梁单元由于取密度为零，将仅起连接作用)。
采用 2D 的计算模型，使用梁单元 2-D Elastic Beam Elements (BEAM3)来等效车身，使用弹簧单元Spring-Damper Elements (COMBIN14)来等效车体的前后悬架支撑，使用质量块单元Structural Mass Element (MASS21)来等效车身质量。
2、建模的要点1) 首先定义分析类型并选取三种单元，输入实常数；2) 建立对应几何模型，并赋予各单元类型对应各参数值 ；3) 在后处理中，用命令<*GET >来提取其计算分析结果(频率)；4) 通过命令<*GET >来提取模态的频率值。
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。
虚拟激励算法下的汽车悬架振动分析
虚拟激励算法下的汽车悬架振动分析
张亮亮;唐驾时;李立斌
【期刊名称】《振动与冲击》
【年(卷),期】2006(025)006
【摘要】采用虚拟激励法和模态叠加相结合的方法,应用mathematic语言编制了二分之一车辆模型的悬架系统性能仿真程序.并以某汽车悬架系统为例,进行了模拟仿真计算,得到了给定测点在平稳路面激励下的响应功率谱矩阵和系统各阶振幅及相位差与路面激励频率之间的关系.计算结果表明该方法具有一定实用价值,可大体上反映出汽车振动性能及平顺性好坏.
【总页数】3页(P167-169)
【作者】张亮亮;唐驾时;李立斌
【作者单位】湖南大学工程力学系,长沙,410082;湖南大学工程力学系,长
沙,410082;湖南工业职业技术学院现代设计艺术系,长沙,410082
【正文语种】中文
【中图分类】U4
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复模态与虚拟激励下的汽车随机振动分析
复模态与虚拟激励下的汽车随机振动分析
秦玉英;陈湦林;涂俊波;赵庆宇
【期刊名称】《现代制造工程》
【年(卷),期】2015(000)007
【摘要】基于复模态理论和虚拟激励相结合的方法,在汽车随机振动分析方面应用很少,应用复模态理论给出振动结构在复谐激励下的响应,由虚拟激励法构造具有复谐激励特点的路面虚拟激励.以载货汽车七自由度模型为研究对象,联合复模态理论和虚拟激励法,由汽车虚拟振动响应量给出真实振动响应量的统计特性.结果表明,联合复模态理论和虚拟激励法进行汽车随机振动分析,方法简单可行,为汽车随机振动的进一步研究提供了理论依据.
【总页数】5页(P61-65)
【作者】秦玉英;陈湦林;涂俊波;赵庆宇
【作者单位】辽宁工业大学汽车与交通工程学院,锦州121000;辽宁工业大学汽车与交通工程学院,锦州121000;辽宁工业大学汽车与交通工程学院,锦州121000;辽宁工业大学汽车与交通工程学院,锦州121000
【正文语种】中文
【中图分类】U461.4
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汽车悬挂系统的减振仿真研究
图1 主、 被动悬挂系统结构示意图
个正比于绝对速度负值的主动力[ 2 ] , 就可以无需 对系统做较大的变化来实现一个优质的隔振系统 。
1 主、 被动悬挂系统减振特点分析
图 1 中 k 2 为被动悬挂系统的悬挂刚度 , c1 为 悬挂系统的阻尼系数 , m 为车身质量 。图 1 ( a ) 所 示的悬挂系统称为被动悬挂系统 ,这种悬挂系统没 有能源供给装置 ,且该装置的弹性阻尼系数是不变 的 ,阻尼与质量 m 的速度有关 ,因此在振动过程中 阻尼会消耗振动系统的能量 , 从而起到减振的作 用 。被动悬挂系统有以下特点 : 悬挂系统支撑车身 质量并随路面运动 , 为了支撑车身质量 , 这时需要 一个阻尼系数很大的 “硬悬挂” ; 隔绝随机路面不平 度对汽车的扰动 , 显然 , 这时为了隔绝因路面不平 而引起的颠簸 ,悬挂支撑需要一个阻尼系数很小的 “软悬挂” ,但是当阻尼系数很小时 , 车身很容易出 现共振现象 。由此可知 ,被动悬挂系统在解决这两 个矛盾时 ,显得力不从心 。 图 1 ( b) 所示的悬挂称为主动悬挂系统 , 它是 由传感器 、 控制器和执行器组成的 , 如果控制器能 通过传感器的信号而发出指令 ,使发生器能产生一
收稿日期 :2009 - 09 - 28
2 基于线性最优控制理论的汽车主
动悬挂系统控制方法研究
由上文分析可知 ,结构简单和工作可靠是无源 被动减振的主要优点 ,然而它的减振效果是很有限 的 [ 3 ] 。鉴于此 , 有必要对主动悬挂系统作进一步 的研究 。
2. 1 控制方法的选择
控制方法是主动悬挂系统的核心技术之一 ,国 内外学者提出了自适应控制 、 预见控制 、 滑模控制 、 自校正控制 、 最优控制理论 、 模糊控制和神经网络 [ 4～6 ] 控制等方法 。其中最优控制理论基础比较完 善 ,其最大优点是不必根据要求的性能指标确定系 统闭环极点的位置 ,只需根据系统的响应曲线找出 合适的状态变量和控制变量的加权矩阵 ,使系统性 能指标函数即目标函数 J 最小 。 主动悬挂系统的状态方程大多具有线性形式 : x = Ax + Bv 式中 : A 为 n ×n 系统矩阵 ; B 为 n ×r 控制矩阵 ; x
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!!摘!要!采用虚拟激励法和模态叠加相结合的方法$应用 Q J \ LB Q J \ A U 语言编制了二分之一车辆模型的悬架系统性
能仿真程序% 并以某汽车悬架系统为例$进行了模拟仿真计算$ 得到了给定测点在平稳路面激励下的响应功率谱矩阵和 系统各阶振幅及相位差与路面激励频率之间的关系% 计算结果表明该方法具有一定实用价值$可大体上反映出汽车振动 性能及平顺性好坏% 关键词! 悬架系统$虚拟激励$模态 中图分类号! ’ ;$=8 ==!!!文献标识码! *
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’(引(言
汽车行驶平顺性是汽车的一项重要性能指标$ 它 的优劣直接关系到乘员的舒适性$ 并涉及汽车动力性 和经济性的发挥$影响到零部件的使用寿命等等$ 因此 对汽车行驶平顺性的研究十分重要% 随着随机振动理 论的发展$目前已经能通过计算机模拟来确定汽车在 随机路面不平激励下的振动响应特性% 目前在车辆设计中通常采用的矩阵传递法 & :’ 虽然 比车辆随机振动响应的时域分析法要简单$ 但也存在 一些问题% 如计算量大$ 计算效率低等% 本文在文献 & " ’ (& = ’ 的基础上$ 采用模态叠加法$ 应用 Q J \ LB Q J \ A U 语言编制了平面五自由度的二分之一车辆模型的悬架 系统性能仿真程序% 并以某汽车悬架系统为例$ 进行 了模拟仿真计算可以得到给定测点的响应$ 从而可以 从理论上对悬架系统的参数匹配结果进行平顺性分析 测评%
! , ’ N! H. J $相 将随机激励代之以虚拟简谐激励 . . ! , ’ N J % 显然 应的响应量为 / [! H. . " " + / )/ / S [S H. H/ $ NS NS .N / "
阻尼自振圆频率*, 阶振型参与 0( 14 & M’ 0 R 1 为第 @ @ @N 系数% 求解" # # 式$并代回 VN V < ) 得到实际系统受迫振 动的响应!
成的模态矩阵% 式" = # 各项左乘 <4$得! & M) ’ V*& E ’ V*& I ’V ’ ) )
! , ’ ,"’ (<4& M 1 ! ^ #J ’0R T 4 4 式中!& M) ’N ’ <$& E ’N ’ <$ < &M < &E ) , )
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4 &I ’N ’ <% < &I ) 工程实际问题中大多数情况的模态阻尼矩阵不是 对角阵$但考虑到阻尼本身的机理尚不很明确$ 为简化 计算$可将矩阵& E 8’ 中的非对角元素全部近似地略去 " 一般情况下& E ’ 的对角元素绝对占优 # % 所以式 " ; # 8 可化为由各个解耦的主受迫方程组成$即! " ! , ’ ,"’ V "6 V ^ #J ’ ) @* @ @V ) @ *’ @ ) @ ’, @! T "@ ’: $" $= $; $# # "## E ) @ 式中!6 为第 @ 阶模态阻尼比* 为系统第 @ 阶无 @N "’ M) @ @ , )
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-(实际算例及结果分析
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第 $ 期!!!!!!!!!!!!!!!张亮亮等! 虚拟激励算法下的汽车悬架振动分析
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图 :!车辆五自由度模型
4 4 其中!VN &. ’N &T : !. " !. = !. ; !. # ’ $& ; : !T "’ $ 9 9 9 9 ) ? 9 ? 9 9 P 9 & &’ N 9 9 X 9 9 $ 9 9 9 ? 9 = 9 9 9 9 ? 7
物受竖向地震作用$加速度激励谱为! ; ,"’ #’ N #’ "’ &^ ’& ^ T T 则$" : # 式可以转化为! & M’ V*& E ’ V*& I ’ V ’(& M’ 0 R 1 . # "=# +", 式中!0 R 1 为惯性力指标向量$本模型取0 R 1N 0 :!:! # 为路面不平度引起的竖向加速度% 9!:!: 1 4* . +", 构造虚拟地面加速度激励!
振!动!与! 冲! 击 第 "# 卷第 $ 期 % & ’ ( ) * +& ,. / ( * 0 . & )* ) 123 & 4 5 6 7 8 "# ) 6 8 $ "99$!
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虚拟激励算法下的汽车悬架振动分析
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