基于刚柔耦合模型的多轴车辆平顺性仿真分析

针对采用一体化设计、整体式车身结构的多轴车辆,建立刚柔耦合虚拟样机模型,对多轴车辆的平顺性进行研究。基于驾驶室连接方式、驾驶室结构形式和驾驶室顶部连通形式3个设计要素,分析整车在不同载重和不同工况下的平顺性。分析表明,带有斜支撑桁架结构的驾驶室能够有效降低车辆行驶时驾驶室的加权加速度均方根值;顶部不连通的结构形式驾驶室舒适性更好;通过优化驾驶室结构形式和顶部连通形式,车辆在空载和满载情况下的平顺性得到了较大的改善,能够更好地满足使用要求。

驾驶室半主动悬置模糊PID控制策略研究

为了研究商用车驾驶室阻尼可调式半主动悬置对汽车乘坐舒适性的影响,在TruckSim中建立了整车模型与左右轮迹不平度模型,在MATLAB/Simulink中搭建了比例-积分-微分(PID)和模糊PID控制器模型,并且根据相关文献中的连续阻尼可调(CDC)减振器外特性试验结果建立了执行器模型,通过TruckSim和Simulink联合仿真的方式进行了研究。以商用车驾驶室垂向、俯仰和侧倾加速度的均方根值之和作为驾驶室的振动评价指标,对比了50 km/h和90 km/h车速下采用被动悬置和半主动悬置的驾驶室振动情况。仿真结果表明,相较于被动悬置,基于PID与模糊PID的半主动悬置均能够明显改善商用车驾驶室的平顺性,两种控制策略控制效果非常接近,在两种工况下使驾驶室整体振动情况改善约13.28%和14.02%。

驾驶室半主动悬置天棚阻尼控制策略研究

为了验证天棚阻尼控制策略对商用车驾驶室半主动悬置系统的控制有效性,采用TruckSim建立了整车模型,采用Simulink建立了控制器模型与执行器模型,以驾驶室各向振动加速度的均方根值加权之和作为评价函数,以TruckSim与Simulink联合仿真的方式,在50 km/h车速与随机输入路面模型下完成了控制器的参数寻优。通过对比同一车速下基于天棚阻尼控制或改进的平滑天棚控制的半主动悬置和被动悬置的评价函数值可知,相较于被动悬置,采用天棚阻尼控制策略的商用车驾驶室半主动悬置系统能够明显改善驾驶室的乘坐舒适性,使整车振动改善约11.39%。

载货汽车驾驶室乘坐舒适性研究

通过计算机仿真模拟了在路面随机输入下驾驶室底板的振动响应;利用Nastran软件对车身的有限元模型进行模态抽取,建立了刚弹耦合模型;对多刚体模型、刚弹耦合振动模型的计算结果与试验进行了对比,验证了模型的正确性;以驾驶室悬置的弹簧刚度、减振器阻尼为影响因素,通过虚拟DOE正交试验分析,显著改善了驾驶室的乘坐舒适性。

商用车驾驶室振动测试试验研究

针对某商用卡车驾驶室振动异常的情况,依据汽车平顺性随机输入行驶试验方法国家标准对该卡车进行实车道路平顺性试验,通过计算驾驶室悬置的隔振率,并结合频谱分析的方法进行综合分析,找出振动的原因是驾驶室悬置的隔振效果差,与动力总成的激励频率共振,影响了驾驶室舒适性,需要改进悬置参数来改善隔振特性.

工程机械驾驶室舒适性设计中的低频隔振优化

为提高工程机械乘坐舒适性,针对驾驶室低频晃动问题,同时考虑隔振器垂直和水平刚度,对6自由度驾驶室隔振系统进行优化设计。提出采用激励频率为人体敏感的1～80Hz的1/3倍频程中心频率计算驾驶室质心总加权加速度均方根值的方法,以此为优化目标、隔振器刚度为设计变量建立低频隔振优化模型。以装载机驾驶室隔振系统为优化算例,建立有限元模型,结果显示优化后座椅中心处垂直方向响应振幅明显减小,驾驶室垂直和俯仰模态得到解耦;实际测试结果显示驾驶室3个方向隔振均有所改善,表明优化模型的合理性。

基于Kriging模型的驾驶室悬置系统多目标优化

为提高某国产自卸车行驶平顺性,采用多体动力学软件Adams建立重型自卸车整车虚拟样机分析模型,并通过行驶平顺性道路试验验证模型的正确性。选取驾驶室悬置刚度和阻尼参数为设计变量,以驾驶室地板垂向和座椅支撑面俯仰加权加速度均方根为优化目标,以驾驶室前后悬置动挠度为约束条件,结合最优拉丁方试验设计拟合Kriging近似模型,利用粒子群优化算法对自卸车行驶平顺性进行多目标优化,得到Pareto最优解集,并选取一个最优解进行整车行驶平顺性实车试验。结果表明,Kriging近似模型具有较高的拟合精度,可大幅提高自卸车行驶平顺性优化效率;基于Kriging近似模型的多目标优化结果可通过权重系数对各个优化目标进行权衡,有效改善了自卸车行驶平顺性。

驾驶室悬置系统对重型车辆平顺性影响的试验研究

以某重型载货汽车驾驶室悬置系统为例,通过实车道路试验,研究了单高度阀前液压后气囊悬置、单高度阀四气囊悬置和双高度阀四气囊悬置等减振系统的振动特性及对车辆行驶平顺性的影响规律,并对试验结果进行了频域处理和分析。试验结果表明,双高度阀控制的四气囊驾驶室悬置系统的平顺性优于其它2种结构的悬置系统。

基于响应面法的驾驶室悬置系统平顺性优化

针对某厂商自主研制的自卸车存在乘坐舒适性较差的问题,采用试验设计技术与响应面法相结合的方法对其驾驶室悬置系统参数进行优化。首先,在有限元软件HyperWorks中对驾驶室进行模态分析,采用ADAMS软件建立驾驶室悬置系统的刚柔耦合多体动力学模型;接着,对实车工地路试采集的振动数据进行分析;最后,以驾驶室悬置系统的弹簧刚度和减振阻尼为试验因子,以驾驶室座椅地板处的振动加速度的最大幅值的最小化为优化目标,运用响应面法对悬置系统的参数进行优化。结果表明,优化后驾驶室的振动明显减弱,提高了车辆的乘坐舒适性。

重型卡车主动悬置驾驶室舒适性仿真研究

为了满足长途运输时重型卡车行驶的平顺性要求,利用基于线性矩阵不等式(LMI)的H2控制算法对驾驶室安装了主动悬置的六自由度1/2重型卡车模型进行振动控制,所采用的路面激励为积分白噪声随机路面激励.大量的仿真结果显示,主动控制悬置系统明显降低了驾驶室的俯仰角加速度和俯仰角,采用主动控制悬置系统可有效地改善卡车行驶平顺性和乘坐舒适性.

驾驶室悬置结构对载货汽车平顺性的影响

为了提高重型载货汽车的平顺性,对其驾驶室悬置结构进行优化设计。选取具有不同驾驶室悬置结构形式的重型载货汽车为研究对象,进行整车随机输入平顺性试验及悬置隔振率试验,采用总加权加速度均方根值及振动传递率评价驾驶室悬置的优劣。试验研究表明:在不改变其他参数情况下,改变驾驶室悬置结构能有效提高其平顺性;在结构空间允许的条件下,增加横向减振器是提高车辆平顺性最有效的方法。

基于响应面和粒子群算法的悬置多目标优化

为了改善某厂商驾驶室悬置平顺性较差的问题,进行了实车道路平顺性实验并选出了平顺性较好的结构,并提出了一种新的优化方法优化了悬置的参数:在ADAMS中建立了参数化模型,以驾驶室地板垂向加权加速度均方值和质心俯仰加权加速度均方值作为响应评价指标,用Box-Behnken Design(BBD)试验设计方法进行了多次仿真,根据仿真结果得到了两个响应量的响应面,并根据最小二乘法拟合出了相应的响应多项式方程,对两个响应量取不同权重,用粒子群算法(PSO)对目标函数进行了优化。结果表明,优化后的垂向加权加速度均方值和俯仰加权加速度均方值有明显下降,系统平顺性得到提高。

基于振动响应工程车辆驾驶室乘坐舒适性分析

工程车辆工作环境恶劣,为保证驾驶员能够高效迅速的对复杂行驶路况做出准确反映,需要设计具备良好的乘坐舒适性的驾驶室。根据工程车辆工作环境恶劣的现状,采用计算振动响应的方法研究车辆驾驶室的乘坐舒适性。建立八自由度二分之一车动力学模型,运用拉格朗日方程求解系统的运动微分方程,获得驾驶室在随机路面激励下的振动响应。在驾驶室的竖直方向建立"驾驶员—座椅"分析子系统,驾驶室受到的竖直方向的激励作为子系统的输入,根据驾驶员受到的振动加速度的加权值,对驾驶室的乘坐舒适性进行评价。分析结果可知:评价驾驶员的主观感受为:没有不舒适;减小座椅刚度,能有效的提高驾驶员的舒适性;为同类设计研究提供参考。

重型货车驾驶室悬置参数的优化与匹配分析

重型货车行驶的路况较差,而且大功率发动机的振动较大,对驾驶员的乘坐舒适性造成很大影响。为了解决货车驾驶室振动较大的问题,提高驾驶室悬置系统的减振性能,文章在仿真软件Simulink中建立了货车驾驶室悬置系统模型,分析路面不平度对货车驾驶室造成的影响,并利用MATLAB优化工具箱,对驾驶室悬置参数进行优化匹配设计。优化后,驾驶室内座椅处垂直方向的加速度均方根值下降了13.74%,俯仰角加速度均方根值下降了12.37%。从优化的结果来看,重型货车驾驶室的悬置系统的减振性能有所提高,乘坐舒适性得到一定的改善。

商用车驾驶室悬置系统非线性阻尼系数的匹配

驾驶室悬置系统中的减振器阻尼直接影响卡车行驶的平顺性,在国内卡车设计中,其确定方法尚未得到较好的解决。针对此问题,建立了非线性阻尼的数学模型,分析了阻尼参数对驾驶室振动的影响,经过对比分析可知,阻尼特性指数n<1时,对于提高卡车乘坐舒适性是比较有效的。因此,在设计样车的悬置减振器时,我们采用n<1的粘性阻尼,并进行了多次的调整和试验,有效的改善了驾驶室乘坐舒适性问题。

商用车驾驶室悬置系统动力学仿真

针对商用车驾驶室悬置系统,建立整车6自由度动力学模型和微分方程。对一整车实例,利用正弦激励分析了驾驶室悬置4种结构减振性能的差异,结果表明:全浮式的减振性最好、全固式的减振性最差。然后利用三角形凸块输入对驾驶室悬置刚度与阻尼进行了优化,结果表明:刚度与阻尼越小,悬置的减振性越好。

基于虚拟样机的某型轻卡平顺性仿真分析

以某型轻卡为研究对象,利用虚拟样机技术建立整车模型。在B级路面下,以不同车速进行了行驶平顺性仿真分析评价。结果表明:平顺性在很大程度上受到汽车行驶速度的影响。最后根据分析结果,提出模型优化的合理建议,为轻卡舒适性研究提供参考。

某重型卡车全浮式驾驶室悬置系统设计

结合整车对全浮式驾驶室悬置系统的总体要求,利用理论计算、动力学仿真、有限元分析等方法进行各种工况模拟以及悬置性能分析,确保悬置系统各方面满足设计要求。实际样车在不同路况、速度下验证了悬置系统隔振率、平顺性、可靠性满足设计要求。通过对设计过程的总结,形成了一套驾驶室悬置系统设计方法、明确了性能评价指标和相关试验要求。

模态试验分析对解决汽车振动问题的应用

针对某车辆在行驶试验时,在车速57 km/h时出现低频5.4 Hz的驾驶室异常振动的现象,振动形式为俯仰振动,人体乘坐舒适性主观感觉很差。先后采用多种常规振动分析试验方法对该车进行振动分析,也未能分析出引起驾驶室异常振动的原因。最后对该车的车架和驾驶室进行模态试验分析,分析判断得出该车在行驶时驾驶室异常振动的频率与车架整体一阶弯曲时的接近,由此判断该车驾驶室异常振动是由车架整体-阶弯曲引起的。根据试验分析结果,文章最后对某车问题的改进方案综合评价后提出了合理的改进方案。

重型商用车驾驶室悬置结构对平顺性影响的试验研究

以某重型商用车驾驶室悬置系统为例,通过实车道路试验,研究了四弹簧,四气囊悬置减振系统的振动特性在A级路面和B级路面对车辆行驶平顺性的影响规律。试验结果表明,四气囊驾驶室悬置系统的平顺性整体优于四弹簧驾驶室悬置结构。