7500t浮吊臂架考虑铰支座间隙的风致横向振动研究

采用Kaimal谱根据一元多维平稳过程数值模拟法对顺风向风速时程进行随机模拟,获得了随机风载荷时程.在此风载荷作用下,对浮吊臂架有限元模型分别在忽略间隙和考虑间隙时进行动力学时域分析,发现臂架根部和铰支座之间的轴向间隙会增强臂架的水平面内横向振动,验证了脉动风载荷是引起横向振动的主要原因.在此基础上,提出使用橡胶弹簧填充间隙的弹性支承方式来减小臂架横向振动的新构想.研究了橡胶弹簧长度、硬度的改变对臂架横向振动固有频率、位移和支反力峰值的影响,得到了橡胶弹簧的最佳设计参数.当弹簧长度在200 mm～ 400 mm、硬度在30～ 50时,减振效果最佳:臂架头部位移峰值较有间隙支承时减小13%以上.仿真结果表明使用橡胶弹簧填充臂架与铰支座之间间隙的方法对减小浮吊臂架横向振动是有效可行的.     

滑柱摆臂独立悬架静力学分析

独立悬架为当今轿车前悬架的首选,本文通过对独立悬架进行力学分析的目的找到弹簧力H与地面支撑力N的关系,为后续的悬架极限工况受力分析打下基础。     

基础位移激励下斜支承弹簧减振系统的振动

建立了基础位移激励下斜支承弹簧减振系统的几何非线性振动方程,研究了基础位移激励下斜支承弹簧减振系统的几何非线性振动问题。采用L-P法推导出了斜支承弹簧减振系统的非线性振动近似解,讨论分析了基础位移激励振幅、位移激励频率、斜支承弹簧倾角等因素对斜支承弹簧减振系统非线性振动的影响,得到了斜支承弹簧系统的减振效果优于垂直安装弹簧减振系统的减振效果,为斜支承弹簧减振器的设计提供了理论依据。     

轻型客车悬架系统垂向动力学优化研究EI北大核心CSCD

为提升某轻型客车平顺性,进行了空气弹簧性能和悬架系统的匹配研究。建立了整车多体动力学模型,通过前悬架K&C台架试验、后悬架理论计算验证了悬架仿真模型的准确性,仿真得出脉冲路面输入下乘客位置在20 km/h垂向加速度过大。搭建联合仿真平台,以扭杆弹簧和空气弹簧参数为设计变量,采用径向基神经网络和神经网络建立了驾驶员位置、乘客位置垂向加速度代理模型,并结合遗传算法对代理模型进行多目标优化,得出悬架参数优化方案。结果表明:当优化后车辆以20 km/h和30 km/h过脉冲路面时,乘客位置的最大垂向加速度分别减小了26.46%和24.88%;在以80 km/h速度过B级随机路面时,乘客位置的垂向加速度均方根值减小了23.72%。同时,驾驶员位置平顺性基本不变,明显改善了整车平顺性。     

基于UG/Motion重型货车主副弹簧悬架动力学仿真分析系统的构建

摘　要：提出了一种基于UG/Motion构建重型货车主副弹簧悬架动力学仿真分析系统的新方法,并应用该方法开发出了相应的软件原型系统。基于两自由度1/4车辆虚拟样机模型,原型系统的仿真分析模块可方便、快捷的实现虚拟样机模型主要设计参数的修改及基于谐波叠加法各种标准等级时域路面不平度的模拟生成。仿真分析模块通过调用UG/Motion集成的RecurDyn解算器来获取仿真分析结果,通过集成Matlab的绘图功能对分析结果进行输出查看;系统的遗传优化设计模块以整个载荷范围内悬挂质量加速度均方根值最小为目标函数,可对悬架的阻尼系数、主副弹簧刚度比和临界载荷比进行了动力学优化。通过一个设计实例验证了原型系统构建的正确性及遗传优化设计模块的有效性。     

互连式油气悬架的空程畸变分析与仿真

为改善油气悬架的性能,设计一种参数可变的耦连式油气悬架系统,对其结构特点进行分析,并阐述其工作原理。推导大速度激励下悬架油缸无杆腔出现空程畸变现象的数学模型,并仿真得到空程畸变过程中关键参数的变化曲线。根据建立的油气悬架非线性数学模型,搭建Simulink仿真模型,在某选定的参数下进行仿真分析和台架试验。仿真结果显示,该油气悬架系统具有良好的非线性特性,在频率和振幅均较高的激励下出现了空程畸变。仿真结果与试验结果能够较好的吻合,说明所建立的数学模型具有较高的准确性,可以作为油气悬架系统特性研究的依据。     

斜支承弹簧包装系统非线性振动特性分析

以斜支承弹簧系统为研究对象,建立了系统几何非线性振动方程,利用龙格-库塔法对系统振动特性进行数值分析。研究表明,随弹簧支承角的减小,系统的自振频率及加速度峰值减小;随振幅的增加,系统的自振频率下降。与垂直支承线性系统比较,斜支承系统的几何非线性具有良好的减振缓冲性能。     

基于惯容器-弹簧结构体系的车辆悬架结构设计与试验

为进一步拓宽应用惯容器的车辆悬架结构设计思路,基于"惯容器-弹簧-质量"系统反共振,以并联的"惯容器-弹簧"二元件为结构基础构建两种不同车辆ISD悬架结构。通过遗传优化算法获得悬架结构参数,在频域范围内对比分析传统被动悬架及Ⅰ、Ⅱ型悬架系统性能。结果表明,所建悬架结构可有效抑制车身偏频处振动。对性能较优Ⅱ型悬架进行试验研究,搭建含Ⅱ型悬架结构的车辆四分之一悬架试验台架,在随机路面输入下对悬架平顺性评价指标定量分析。悬架动行程均方根值提升16.24%,轮胎动载荷均方根值提升6.75%,车身加速度均方根值略有改善。表明该悬架结构能有效改善车辆的行驶平顺性与操纵稳定性。     

金属橡胶的刚度特性和阻尼试验研究

基于金属橡胶内部微元螺旋卷结构,并以弹簧理论建立其力学模型,分析了在螺旋卷之间不同接触("未接触、滑动、压缩")形式下的刚度公式并解释载荷作用下刚度曲线不同阶段的特性。基于金属橡胶的非线性对阻尼进行计算,通过试验研究金属橡胶构件的密度、厚度对静态刚度曲线不同阶段的影响,及在不同振幅、频率下比阻尼随密度和厚度的变化规律,为金属橡胶的设计及工程应用有重要的指导意义。     

汽车俯仰与跳动复合运动的分析

为了减少俯仰运动,后悬架应该比前悬架有较高的弹簧刚度。研究表明:汽车前后频率和阻尼比用俯仰和跳动总功率表示;跳动总功率在最小俯仰总功率的最佳频率比时,几乎达到最大值,较高的后频和较高的阻尼比减少了俯仰运动。     

钢板弹簧摩擦迟滞特性对汽车平顺性的影响

为分析钢板弹簧摩擦迟滞对汽车平顺性的影响,首先应用改进的Bouc-Wen模型描述钢板弹簧摩擦迟滞特性,应用递归最小二乘法对模型参数进行识别。将板簧的迟滞模型与整车振动模型结合,分析板簧迟滞摩擦对汽车行驶平顺性的影响。研究表明:板簧的迟滞摩擦使后悬架上方车身加速度、悬架动挠度和车轮动载荷的固有频率增加约12%,使车身加速度功率谱幅值提高15.2%,因而降低汽车的平顺性,但使悬架动挠度功率谱幅值减少11.6%;板簧的迟滞摩擦对车桥加速度和车轮动载荷幅值影响不大。     

考虑随机因素的汽车悬架参数多目标稳健优化

为了稳健地提高汽车平顺性,减少轮胎对路面破坏。以某载货汽车的四自由度悬架模型为研究对象,同时考虑制造精度的影响,以车身垂直加速度、前后轮胎动载荷的均方根值的统计均值和方差为目标函数,采用蒙特卡罗抽样法和自适应多目标遗传算法对悬架参数进行稳健优化。结果表明：优化后的悬架弹簧刚度减少而阻尼系数增大,性能有大幅度改善,与传统的优化设计相比更符合实际情况,且具有更强的抗干扰能力。     

液压互联馈能悬架工作模式设计与试验研究

针对液压互联悬架在单一的综合性模式下无法实现车辆全局工况最优,设计了一种具有舒适性、安全性和馈能性三种模式的液压互联馈能悬架,在改善车辆行驶平顺性及操纵稳定性的同时回馈振动能量。以路面激励频率作为悬架各模式切换阈值,基于恒流控制方法,设计了多模式控制系统,并得到了各模式下最优电流值。以正弦路面和随机路面为例,对所设计的三种工作模式下的悬架性能进行了仿真分析。结果表明,与综合性模式相比,液压互联馈能悬架在舒适性模式下车身加速度减小10.77%,安全性模式下轮胎动载荷减小17.43%,馈能性模式下理论馈能功率提高19.48%。为验证仿真有效性,试制了悬架原理样机并进行台架试验。结果表明,所提出的三种工作模式能兼顾车辆的平顺性、操稳性和馈能特性。     

油气悬架在工程车辆中的应用及关键技术

车辆悬架系统关系到汽车的行驶平顺性和操纵稳定性.传统悬架无法在各种行驶条件下提供良好的减振性能.油气悬架系统是集弹性元件与阻尼元件于一体的悬架装置.根据工程车辆实际发展现状,结合国内外油气悬架系统先进技术及工程应用,论述了油气悬架研究的关键技术.认为油气悬架是发展现代工程车辆的关键结构,能够满足工程车辆平顺性和操纵稳定方面的要求.     

汽车控制臂衬套在整车工况下的有限元仿真

汽车控制臂衬套对汽车的操控性和舒适性都有很大影响,分析橡胶臂衬套在整车载荷中的变形规律对于产品设计和验收有很大意义。该文首先分析了控制臂衬套在整车中的受力特点;然后进行了橡胶部件的力学性能实验,确定了材料模型和参数;对控制臂衬套在球头销处承受整车x向和y向载荷的工况进行了仿真。结果表明控制臂衬套在该文安装方式下,整车x向力下后衬套的变形接近K1方向;在整车y向载荷下,后衬套变形可以忽略,载荷主要由前衬套承担。该文对衬套刚度设计和台架疲劳寿命实验有指导意义。     

一种确定车辆悬架LQG控制加权系数的方法

针对车辆悬架LQG控制,提供一种确定与车辆平顺性各评价指标相关加权系数的方法.根据特定工况下对车辆平顺性各评价指标的具体要求,利用层次分析法,确定它们的主观加权比例系数;根据特定工况下原型悬架的性能统计数据,确定各评价指标的同尺度量化比例系数;结合各评价指标的主观加权比例系数与同尺度量化比例系数,确定LQG控制中与平顺性各评价指标相关的最终加权系数.运用实例表明:使用该方法确定加权系数的LQG控制效果明显,且适用性强.     

汽车钢板弹簧动力学建模及应用研究

摘 要：针对传统的钢板弹簧动力学模型在整车平顺性仿真分析时,存在的仿真精度低、未考虑运动特性等问题。本文对钢板弹簧的动态特性对整车平顺性的影响进行研究。根据运动学理论,推导钢板弹簧的运动学特性计算公式,并分析钢板弹簧的运动特性对其弹性恢复力和阻尼力的影响;利用Hyper Mesh和ANSYS建立钢板弹簧的三维有限元模型,并将该模型导入基于Adams建立的整车动力学模型。对整车动力学模型进行平顺性仿真分析,结果表明：采用钢板弹簧模型与减震器模型的整车平顺性仿真结果与实车测试结果的最大误差分别为14.67%、30.48%;本文建立的钢板弹簧模型比单纯将钢板弹簧简化为具有静刚度和阻尼的减震器模型,其平顺性仿真结果与实际更为接近。     

车辆半主动悬架阻尼多模式切换控制研究

为提高车辆行驶平顺性,提出了一种基于阻尼多模式切换减振器的车辆半主动悬架及其控制方法。相较于传统阻尼可调减振器,该新型减振器通过控制两个高速开关电磁阀的通断状态即可实现四种不同的阻尼工作模式,从而使得车辆半主动悬架的阻尼控制更加高效和节能。分析了阻尼多模式切换减振器的基本原理,建立了减振器阻尼特性数学模型。结合车辆悬架系统的阻尼比范围,确定了减振器关键部件参数,并通过仿真获取了四种阻尼工作模式下的减振器复原阻尼系数和压缩阻尼系数。在此基础上,进一步建立了车辆半主动悬架数学模型,采用模糊控制逻辑设计了悬架阻尼多模式切换控制策略。仿真结果表明,相较于传统被动悬架和基于天棚控制的半主动悬架,基于阻尼多模式切换减振器的车辆半主动悬架可以进一步改善车辆行驶平顺性。     

电磁反力式混合型主动悬架的模糊控制方法

悬架系统是车辆的重要组成部分,对行驶平顺性和操纵稳定性等有着重要影响。全主动悬架能极大地改善车辆的行驶平顺性,但结构复杂且需消耗较多附加能量。本文研究了一种新颖的主动悬架——电磁反力式混合型主动悬架的模糊控制方法。根据该主动悬架的结构特点,建立了2自由度1/4车辆模型,通过动力学分析建立了其数学模型并提出了模糊控制策略。在MATLAB /Simulink环境下,对采用模糊控制的系统进行了仿真。结果表明：采用模糊控制的该主动悬架系统,时域内的车身加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷分别较被动悬架系统改善24.57%、8.33%、12.71%;较PID控制时也有明显改善;从车身加速度信号的频谱可以看出：模糊控制的该主动悬架与被动悬架相比,在分析的各频率下均大大降低了方均根值,轮胎共振频率处尤为明显,表明作动器的控制效果明显。     

汽车磁流变悬架振动多模态智能控制

分析了汽车磁流变半主动悬架模型,为了抑制磁流变悬架的垂直振动,提高汽车乘坐舒适性,从提取汽车簧载质量的振动模式入手,建立了振动的特征模型,给出了在不同振动模式下寻求不同控制策略的方法,以此设计了多模态智能控制器,并用建立的汽车悬架振动仿真系统进行了脉冲输入和随机输入仿真实验.仿真结果表明,对汽车磁流变悬架的垂直振动进行多模态控制能有效提高汽车乘坐舒适性.