基于ADAMS的某乘用车悬架系统匹配计算

以前期开发的某乘用车为研究对象,运用机械系统动力学仿真软件ADAMS建立该车多体动力学模型,详细介绍悬架系统刚度与阻尼的匹配计算及验证过程,并根据国家标准对匹配结果进行整车仿真分析与评价.结论 表明,在前后悬架偏频比值为0.83、前后减振器在0.6 m/s、速度阻尼比分别为0.22和0.36、前后悬架侧倾角刚度比值为1.47的匹配设计下,该车辆具有良好操稳平顺性,对该车后续的悬架系统设计开发和操纵舒适性的优化提供了理论依据.     

某牵引车驾驶室异常振动及其改进试验研究

基于振动测试和频谱分析,对某牵引车以65 km/h行驶时驾驶室出现异常振动现象进行了分析,确定为轮胎滚动激励频率与悬架偏频耦合引起。通过优化后车桥悬置系统和后桥速比,改变悬架偏频避免共振,并经道路试验验证。结果表明:改进方案降低了问题车速下驾驶室振动峰值,异常振动减小,改进效果明显。     

悬架刚度的匹配

基于4自由度模型,研究前后悬架刚度对平顺性的影响,进而匹配悬架刚度.建立1/2汽车模型,以前后悬架刚度值为自变量,以C级路面谱输入为例,计算车辆对路面输入的振动响应,用数值计算的方法,得出平顺性各参数的函数,在常用偏频范围内,绘制函数特性曲面及等值线图,进而设计者可以综合选取满足要求的刚度值.     

降低车辆振动的悬架参数多体动力仿真分析和优化

针对悬架结构参数对由于路面不平而产生的车辆振动的影响,通过在多体动力学分析工具AD-AMS环境下,综合运用参数化设计、单变量和多变量的筛选实验以及正交实验优化方法,对建立的车辆1/4悬架模型作了分析和研究;最后以降低车轮最大振动加速度为优化指标,在极差分析结果的指导下,得出了实验约束范围内悬架参数最优解。研究结果表明,该优化方法有助于降低类似悬架等复杂系统的优化求解的难度,且优化效果明显。     

双气室油气悬架特性研究

为改善越野车辆的行驶平顺性,提出一种双气室油气悬架.对双气室油气悬架的结构进行了分析,阐述其工作原理,并建立其数学模型.基于某越野车的参数,建立1/4车辆振动模型,通过仿真分别研究双气室油气悬架的各个参数对其车身加速度、悬架动挠度及车轮相对动载的影响.结果表明,内置蓄能器对车轮相对动载影响大于外置蓄能器;外置阻尼器对平顺性的影响大于活塞上阻尼孔的影响.通过对结果的优化确定了双气室油气悬架的参数,分别在时域和频域内对装有双气室油气悬架、单气室油气悬架以及螺旋弹簧的车辆的平顺性进行了对比.仿真结果表明,与单气室油气悬架和被动悬架相比,采用双气室油气悬架可明显改善车辆的行驶平顺性,更适合于越野车辆.     

具有双端质量的轻轨车辆悬架的振动响应性能设计

悬架是影响轻轨车辆行驶安全性和乘坐舒适性的重要组成部件。通过对传统轻轨车辆悬架进行分析,给出了以乘坐舒适性(车身垂直振动加速度)为目标函数的轻轨车辆悬架的振动响应性能指标。为了进一步提升悬架的振动响应性能,提出一种集成新型双端质量元件的轻轨车辆悬架结构。建立这种新型悬架的力学模型,采用状态空间模型方法,对新型轻轨悬架参数进行优化设计。结果表明,在最优参数条件下,应用双端质量的新型悬架在算例中其性能比传统轻轨车辆悬架提升了0.696%¹.942%。     

CDK66610CBEV客车底盘悬架偏频分析

建立了CDK66610CBEV车型的底盘悬架系统的三维几何模型和有限元模型,根据具体的设计工况和相关设计要求进行了边界条件定义与载荷施加,完成了有限元分析,获得了应力和应变云图。根据有限元分析结果,计算出底盘悬架的强度和偏频参数,计算结果表明该车型底盘悬架的强度和振动频率都满足设计要求。     

空气悬架系统参数的计算与选取

建立了空气悬架系统的振动模型，提出了对空气弹簧和减振器的参数进行计算以及型号选取的具体方法，经试验结果证明，用该方法确定空气悬架的有关参数，能够有效降低汽车的固有振动频率，减小车身振动加速度，提高车辆行驶的平稳性。     

基于神经网络的车辆空气悬架系统阻尼优化

在研究膜式空气弹簧结构参数和受力状况关系的基础上,建立了空气悬架车辆的柔性双质量振动模型,并对模型进行了仿真计算和分析.采用径向基函数神经网络,对空气悬架系统阻尼进行了不同负载工况下的多级优化.结果表明,空气悬架系统阻尼最优值随着载荷的减少而降低,优化阻尼后的车辆,在保证悬架行程的情况下,同时提高了平顺性和轮胎接地性能.     

工程车辆座椅悬架ANFIS控制策略研究

以某型工程车辆的座椅振动系统为对象，利用自学习和模糊推理(Adaptive Network-based Fuzzy Inference System, ANFIS),提出了基于ANFIS的座椅悬架振动半主动控制方法，解决了工程车辆工作过程中座椅振动过大的问题。首先，分析工程车辆座椅悬架的振动过程，建立座椅悬架的动力学模型；然后，加入前馈、反馈环节，设计座椅悬架的模糊神经控制系统；最后，分别观测振动激励频率不同、控制器控制对象不同和以实测座椅信号为输入时的控制效果。结果表明，模糊神经振动控制系统减小了座椅的振动能量，降低了座椅的振动频率，座椅振动位移均方根值为被动悬架座椅的52%～66%。     

车内怠速噪声分析及动力总成悬置系统试验

通过整车和悬置系统振动噪声试验,确定影响车内怠速噪声的主要频谱成分和悬置系统的减振特性,从而确定了需要优化车身振动传递来降低车内噪声。     

Tapping Effect on Friction Between Slider and Disk

The effect of tapping on friction between slider and disk in a hard-disk drive was investigated by using a model active slider with a piezo-actuator. It was found that the tapping can reduce friction, especially when the disk is smooth and the load is light. It was also found that a certain vibration amplitude is necessary to reduce friction significantly. In addition, the resonant frequency of the piezo-actuator was found to shift to higher values at higher suspension load. This frequency-shift is considered to be an important factor in optimizing the drive frequency of the actuator.     

带动力吸振器的空气主动悬架的仿真研究

针对空气主动悬架在高频段的振动问题,设计一动力吸振器,建立带动力吸振器的空气主动悬架的1/4车辆动力学模型,结合最优控制相关理论,对带动力吸振器的空气主动悬架控制器进行设计。运用Matlab编程功能对动力吸振器参数进行优化并得到了最优参数。应用Matlab/Simulink软件对带动力吸振器的空气主动悬架的动力学模型进行频域和时域的仿真研究,并与不带动力吸振器的主被动空气悬架进行对比分析。结果表明带有动力吸振器的空气主动悬架在高频段的减振性能明显优于被动空气悬架和常规空气主动悬架。     

某轻型卡车驾驶室悬置振动试验分析与优化改进

针对某轻型卡车在车速60 km/h左右车内存在严重的抖动问题,详细分析了振动的传递途径,制定了驾驶室悬置系统振动测试方案。测试分析结果表明:轮胎滚动频率与驾驶室悬置系统固有频率之间发生耦合以及前悬置隔振效果不佳等因素的共同作用是造成车内振动较大的主要原因。通过建立悬置系统多自由度动力学模型,并结合系统固有频率分布和振动能量解耦匹配等理论,提出了悬置系统参数优化设计方案,并对优化后的悬置样件重新进行了测试验证。测试结果表明:驾驶室振动大幅减小,车内舒适性明显提升。     

高速铁路客车振动特性试验研究

针对车辆线路跟踪试验所测得的各主要部件的三向振动加速度值,通过时域统计和频域分析方法提取数据的主要特征,探究轮轨激扰产生的振动能量从轴箱到构架、构架再到车体的传递关系。研究结果表明,由于车辆的一系悬挂系统刚度和阻尼比较大,其对于高频垂向振动有明显的隔振减震作用,但对于低频振动的隔振效果有限。二系悬挂系统对于低频振动则具有很好的隔振减震作用,很好地弥补了一系悬挂系统的不足之处,传递至车体的振动能量和幅值都明显成数量级衰减了。     

基于振动能量分布的模态振型识别及频率继承性分析

在商用车振动系统中,对乘坐舒适性影响最大的是驾驶室悬置和前后主悬架。这两个参数对整车模态频率的分布起着关键的作用。为了研究整车频率分布与两者的关系,本文在整车多体动力学振动模型的基础上,分别建立驾驶室隔振系统模型和悬上质量(驾驶室和车架)隔振系统模型,并且提出以振动能量分布来识别振型的方法,确定整车振动系统中各阶模态来源。最后提出频率继承率的概念,并以此评价识别出的对应模态间联系的密切程度。模态来源与频率继承率将为后续的优化改进提供重要参考。     

螺旋弹簧悬架车辆振动的波动理论建模及频响分析

针对车辆建模不能完全反映高频振动的情况,应用古典振动理论及冲击波动理论,对螺旋弹簧悬架车辆的振动进行模拟并对响应进行分析。提出用冲击波动力学分析车辆振动的理论依据,推导螺旋弹簧应力波波阻的表达式,由此建立车辆的波阻力及变形力振动模型。通过冲击波影响螺旋弹簧的长度及其对应的质量,建立了螺旋弹簧惯性力及变形力车辆振动模型,综合多种因素,建立螺旋弹簧悬架车辆振动的波动理论模型,探讨了模型的求解方法,并对各种模型从理论和解法两个方面进行对比。仿真验证冲击波动理论模型与古典振动理论模型在低频段的一致性及弥补后者不能表达高频振动的缺陷。提出了在波动理论下螺旋弹簧多参数的应用方法及悬架高频响应的模拟方法。     

非公路车辆座椅悬架振动的动力学分析

非公路车辆工作条件恶劣,座椅振动具有低频高强度的特点。将座椅简化为由浮动机座驱动的单自由度系统,依此分析了非公路车辆座椅的振动动力学特点,结果表明在底座低频振动区,座椅和激励振动的振幅和相位基本一致,振幅随阻尼增大而增大;在高频振动区,座椅振幅小于激振振幅,振幅随阻尼增大而减小。使用磁流变阻尼器等半主动减振器进行减振时,低频区应采用高阻尼,高频区应采用低阻尼。     

复合式电磁悬挂系统馈能特性分析

为有效回收车辆悬挂振动能量,对馈能影响因素及相互间的关系进行分析。建立复合式电磁悬挂系统(composite electrical-magnetic suspension system,简称CESS)动力学及馈能电路模型,采用功率流的方法分析悬挂系统的能量输入、输出及耗散关系。在考虑传递效率的条件下,分析电阻比、激励频率及振幅对馈能效率与馈能功率的影响。讨论了减振指标及馈能性能之间的关系,通过台架试验分析了外接电阻与悬挂相对运动速度对馈能性能的影响。结果表明:采用功率流的方法可有效分析悬挂能量流动关系,馈能效率和馈能功率受电阻比、激励频率及振幅等因素影响;悬挂系统不能同时满足最大馈能效率和最大馈能功率,悬挂系统减振及馈能性能存在一定的相互制约关系。     

轮对蛇行运动的相位同步模态分析

基于单轮对蛇行运动模型，推导了考虑悬挂系统刚度和阻尼的系统特征根解析式，根据Routh-Hurwitz稳定性判据导出了轮对蛇行运动临界速度和频率公式。应用相位同步模态分析法，消除系统阻尼引起的相位差异，实现了轮对蛇行运动的非保守系统方程实模态解耦。研究表明，减小轮对质量、转动惯量及等效锥度，增大一系横向和纵向定位刚度及阻尼，增大轮径和接触点跨距能够提高蛇行临界速度，蠕滑系数降低不会降低蛇行临界速度；减小轮对质量和转动惯量，增大一系横向和纵向定位刚度，减小接触点跨距会增大临界速度对应的蛇行运动频率，悬挂系统阻尼对临界速度时的蛇行运动频率影响不大，而等效锥度、轮径和蠕滑系数对临界速度时的蛇行频率无影响。通过一系悬挂系统刚度优化可在理论上实现足够大的轮对蛇行运动临界速度。在任意运行速度时，均存在蛇行共振响应，响应幅值和频率随速度提高而增大。轮对蛇行运动中高阻尼模态在所有速度范围内均呈现过阻尼特征，轮对蛇行响应由低阻尼振动模态主导。