基于虚拟激励法的三维随机路面仿真

通过改进的虚拟激励法原理,在现有二维路面谱的基础上,从空间路面频率谱出发,将之拓展到三维空间内的路面谱,给出模拟随机路面谱的方法。同时,为了给虚拟样机仿真分析提供较为复杂三维仿真路面环境,基于单点FFT路面不平度时域模型,建立了三维FFT随机路面数学模型,并实现了其在Matlab中的仿真;依据改进的虚拟激励法理论,建立了生成三维路面文件的通用模型,包括节点的生成和单元生成算法,并导入Adams形成所需的三维路面仿真环境。应用上述方法生成C级路面.对所选择的车辆样机进行了行驶平顺性仿真,与GB/T 13441—92标准对比分析得到了该车行驶平顺舒适性的合理时间。     

路面随机激励下车载盘状磁悬浮转子振动的研究

以盘状磁悬浮实验装置为研究对象,采用傅里叶反变换生成路面随机激励,并利用ADAMS软件建立车载盘状磁悬浮转子振动系统模型,对路面随机激励下车载盘状磁悬浮转子振动进行了仿真研究。得出了路面不平度等级变化、汽车悬架刚度变化、盘状磁悬浮转子电磁力等效刚度变化对车载盘状磁悬浮转子振动特性的影响。     

基于路面随机激励的8自由度整车动力学仿真

建立包括6个垂直跳动和2个转动的整车8自由度动力学模型,应用拉格朗日原理建立各自由度动力学方程,采用振型叠加法进行求解.针对一整车模型实例,以随机输入模拟路面激励,应用Fortran语言编制程序进行动力学仿真,计算分析了整车的8阶自振特性以及各个自由度的动力特性,通过位移响应曲线评价了汽车运动时的平顺性.     

随机激励下工程结构的可靠性估计

本文对随机激励下的结构振动系统的可靠性理论进行了初步研究,提出以随机载荷谱计算结构可靠度的方法;并说明可靠性与结构振动特性的关系,提出一个随机环境下结构或设备设计的可靠性检验标准。     

随机激励下电动汽车轮毂电机耦合振动特性分析

轮毂电机驱动电动汽车受电磁力与路面随机激励双重作用,其振动具有耦合特性。文中将含有径向电磁力的轮毂电机作为自振系统考虑,建立电动汽车的1/4振动模型。结合电机工作特性并考虑随机路面激励,采用PSD分析方法对不同运行工况下悬架弹簧动挠度、簧载质量加速度等动态响应进行理论分析和仿真计算。结果表明：在内外激励叠加作用下所产生的动态响应也将成倍增加,且在1和8 Hz附近最容易出现共振现象。     

汽车随机路面输入平顺性仿真分析

以某多功能商务车为研究对象,利用ADAMS软件建立了车辆多刚体动力学模型,并进行了随机路面输入下的汽车平顺性仿真。仿真结果和试验结果相当吻合,同时也验证了整车建模的正确性和准确性。其研究结果为虚拟样机技术在车辆工程中的实际应用提供了参考;为进一步对实例车辆做其他设计分析打下了良好的基础。     

汽车由路面激发的演变随机响应预测

建立了垂向汽车动力学模型和道路虚拟输入模型。在精细时程积分法和虚拟激励法的基础上,提出了时不变线性汽车系统在演变随机激励下的响应的一个简便实用解法。并以简化汽车模型为例,考察了变速行驶时的平顺性问题,验证了该方法的有效性。     

结构在随机激励下的一种动力学设计方法

提出一种将结构在随机激励下，某些给定点（自由度）上响应首次超过允许极限而发生破坏的条件作为约束的动力学设计方法。文中分析了广义随机激励不相关与相关两种情况，并推导了各自情况下任一给定点（自由度）上的期望穿阈数对于设计变量的灵敏度计算公式。所导公式适用于宽带平稳高斯随机激励。算例表明，所提方法是有效与可行的。     

基于随机路面激励的车炮刚柔耦合行驶动力学研究

基于随机路面激励,应用多刚体系统动力学和柔性多体系统动力学理论,对某新型车载防空多管火箭武器系统进行了行驶仿真研究.文中建立了越野车与多管火箭武器的刚柔耦合动力学模型,考虑了轮胎在其中的作用,重点编写了B级路面的随机路面谱,进行了各种速度的行驶仿真分析,得到了车炮系统及关键部件的动态响应,为新型防空火箭武器系统的研制、试验提供了理论支持.     

瞬态随机激励方法的非平稳特点

首先用复模态法考察常参数线性在瞬态随机激励的非平稳均方响应，然后对试验模态分析中瞬态随机激励方法的机理作出了合理的解释。     

基于道路模拟的摩托车动力学仿真

为对摩托车动力学性能进行可靠分析和评价,提出了基于道路模拟和虚拟样机的摩托车动力学仿真方法。运用CATIA、NASTRAN和ADAMS等软件,建立了刚柔耦合摩托车虚拟样机模型,基于MTS摩托车两通道轮胎耦合道路模拟试验机激励约束方式,进一步建立了摩托车动力学仿真平台,通过把仿真结果与试验结果进行对比,仿真模型和平台被反复修正并达到了较高的精度。在仿真测试平台上输入道路模拟试验机迭代驱动信号或不同路面谱信号,可代替道路模拟试验机对摩托车进行舒适性、耐久性模拟试验,从而大大缩短试验周期,降低试验成本,提高试验安全性。     

基于道路模拟的摩托车动力学建模与仿真

基于道路模拟试验激励和约束方式,建立了摩托车五自由度人-车多体动力学模型,应用拉格朗日方程建立了系统运动微分方程和状态方程。通过对海南试验场采集的道路载荷谱进行室内模拟迭代,得到了某摩托车道路模拟激励信号。以该激励信号为输入,编制MATLAB程序对摩托车进行了动力学仿真,并借助道路模拟试验机进行了试验验证。结果表明,结合道路模拟和计算机仿真能对摩托车动力学性能进行准确分析和预测。     

随机信号在路面不平度仿真中的应用

重点研究了随机信号在路面不平度仿真中的应用,分别使用AR法和伪白噪声法在空间域下对C级路面进行仿真。仿真使用Matlab语言,仿真步长为0.1m,路面长度为10km。结果表明:两种仿真方法的计算量与所仿真的路面长度成正比,AR法计算量小,而伪白噪声法算法稳定性好,提高仿真精度的措施灵活。     

随机干扰下汽车电控悬架车身高度控制研究

空气悬架汽车在对其车身高度进行动态切换的过程中会严重受到随机干扰所带来的不良影响,为了解决这个问题,通过与空气弹簧的模型结合而建立整车模型,从而对随机干扰下汽车电控悬架车身高度的调节和控制进行研究。其中神经网络PID自适应高度调节控制器是利用单神经元自调整增益算法来设计的,并通过仿真软件对控制器的性能进行验证。根据仿真结果可验证所设计的控制器能够有效改善随机干扰对汽车电控悬架车身高度调节过程中产生的震荡,并使得车辆的稳定性和舒适性得到了提高。     

可减小道路破坏性的车辆主动悬架设计

针对公路车辆对道路破坏性的问题，在主动悬架设计中采用联合仿真的方法，对车辆系统采用基于多体系统(MBS)动力学理论的“功能化虚拟样机”(FVP)技术和ADAMS软件进行建模，对主动悬架控制系统采用计算机辅助控制系统设计(CACSD)技术和Matlab软件进行建模，继而将二者结合起来进行联合仿真。采用上述方法进行车辆-道路相互作用的研究和主动悬架系统的设计是方便有效的；所设计出的车辆主动悬架系统能够明显降低车辆对道路动态作用力的水平，从而延长道路疲劳破坏应变循环次数，减小车辆对道路的破坏性。     

计及悬架和路面扰动下的轮式悬架移动机械手动力学研究

对轮式悬架移动机械手进行动力学研究。综合考虑移动载体的线弹性-阻尼悬架和不平路面等工况,结合轮式悬架移动机械手的约束方程,提取了系统独立坐标变量和关联坐标变量,构建出包含构件坐标变量的轮式悬架移动载体的驱动力模型,建立了轮式悬架移动机械手动力学模型,采用数值仿真对比研究了不同载体移动速度、不同线弹性-阻尼悬架和不同路面对动力学模型的影响。研究结果表明,载体的移动速度对其沿垂直方向的波动的中心位置影响大,悬架刚度和路面扰动对移动载体沿垂直方向的波动范围、移动载体的倾角变化范围、移动载体的驱动力的变化范围均有影响。
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基于谐波叠加法的标准路面谱重构

汽车的关键零部件的疲劳可靠性分析在产品研发过程中有重要价值,而标准路面谱的重构是首要解决的问题。根据在谐波叠加法原理的功率谱密度并利用概率统计理论、中心极限定理,建立了路面谱的数学模型。并依托该数学模型设计并开发了标准路面谱重构程序和软件最后软件重构的时域路面谱位移输入特性能很好的逼近标准路面谱,重构的路面谱满足要求。     

随机激励下掘锚联合机纵向非线性振动特性分析

将虚拟仿真方法、Bekker模型、Newmark-β法相结合,分析了打顶部锚杆孔时掘锚联合机的非线性振动特性。采用DYNA虚拟仿真获得锚杆钻头的阻力载荷,利用采样定理对载荷进行离散化处理,作为钻头的随机工作载荷;采用Bekker模型描述了掘进机履带与巷道底板间的非线性行为,再根据牛顿运动学定律建立了掘锚联合机多自由度非线性振动方程,利用Newmark-β法对方程进行了求解,分析了整机的振动特性,结果表明：受履带与底板间非线性接触力的影响,整机振动处于混沌态;锚杆钻机工作时,整机虽然存在着俯仰和横滚振动,但振动量很小,整机的竖直振动占主导地位。对掘锚联合机的振动特性进行了现场实验,测量打10组锚杆孔时掘进机本体的振动量,测量结果中有6组的振动量均方根值接近仿真值（1.5mm）,实验结果表明掘锚联合机的非线性模型在一定程度上可以视为是准确的。     

基于随机最优控制的主动悬架构件的动态疲劳可靠度分析

针对两自由度的车辆模型,应用随机振动和随机最优控制的理论,推导悬架构件随机动载荷的统计规律的计算方法,建立变车速情况下随机动载荷的概率模型,提出基于随机最优控制的主动悬架构件的动态疲劳可靠度的分析方法。仿真结果表明,主动悬架构件随机动载荷明显大于被动悬架构件随机动载荷,主动悬架系统构件的动态疲劳可靠度在整个使用过程中都要低于普通被动悬架构件的动态疲劳可靠度,说明主动悬架构件的可靠性较普通被动悬架有所降低。