基于路面乘车舒适性的振动加速度评价方法的探讨

基于座垫式三轴向振动加速度测定仪,介绍了振动加速度计算和评价方法,并通过进行现场乘车试验,分别测得不同速度、不同平整度组合下乘客的振动加速度值,通过回归分析得出平整度和速度与总加权加速度具有良好的线性相关关系,选取总加权加速度对振动舒适性进行评价更合理。

前、后轴双电动机驱动电动车的平顺性分析与优化

为了评价汽车的平顺性,以某款前、后轴双电动机驱动电动车为研究对象,在考虑其4个车轮的垂直自由度、驾驶员与座椅的垂向运动以及车身的垂向运动、俯仰运动、侧倾运动的情况下,基于MATLAB/Simulink软件,建立了前、后轴双电动机驱动电动车的8自由度动力学模型.在C级路面白噪声激励输入下,分别对车身的质心加速度、侧倾加速度、俯仰加速度和车身俯仰角以及座椅加速度进行了仿真分析.使用粒子群算法对系统参数进行优化设计,得出优化后的最优前、后悬架刚度以及最优前、后悬架阻尼系数,并对优化后的模型进行仿真验证.结果表明:优化后的前、后轴双电动机驱动电动车平顺性得到了改善,优化后座椅处的加权加速度均方根值有显著减小,理论最优值仅为优化前的43.8%,在舒适界限内;脚部和背靠处的加权加速度均方根值也有不同程度的减小,理论最优值分别为优化前的42.1%、44.0%.

随机路面激励下车辆系统参数对汽车行驶平顺性的影响研究

基于汽车系统动力学和随机振动理论,建立了简化的人体-座椅、车身及车轮3-DOF车辆振动模型,采用线性滤波白噪声法建立了路面激励模型,并仿真分析了常见C级路面的不平度特性。以C级随机路面激励为车辆振动系统输入,运用变步长四阶Runge-Kutta法求解了车辆系统数学模型。在时域和频域两方面,仿真分析了座椅刚度、阻尼,悬架刚度、阻尼及轮胎刚度对座椅、悬架性能的影响,以及路面不平度和车速对座椅垂向加权加速度的影响。得出了座椅加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷功率谱密度随座椅刚度、阻尼系数,悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度变化的规律。

商用车驾驶室-座椅悬置系统振动性能研究

文中将驾驶室、座椅悬置视为一个系统,构建驾驶室-座椅悬置系统4自由度动力学模型,采用拉格朗日方程建立悬置系统的振动方程,结合振动方程编写程序代码,分析了悬置系统的固有频率、主振型和频响函数。在此基础上,采用整车道路采样测试技术及台架载荷复现迭代技术得到比利时路和一般公路的激励信号,基于随机振动理论编写程序,研究了比利时路随机激励下的振动响应,依据国标规范进行人体振动舒适性评价;然后,根据悬置系统设计要求,提出了悬置系统的优化匹配设计方法,采用Isight软件中多岛遗传算法对悬置系统参数进行优化,获得了悬置系统设计参数最优解;最后,研究了优化前后的悬置系统参数在一般公路激励下的隔振效果。计算结果表明:新的悬置系统隔振性能更加优良,极大地提升了舒适性。

11自由度非线性车辆平顺性模型的研究及应用

在分析车辆平顺性的基础上,建立了11自由度平顺性分析的模型,在传统模型的基础上增加了座椅,同时考虑了悬架的非线性因素.所建立的模型考虑了车身的俯仰及侧倾,以及座椅对车辆平顺性的影响,使分析模型更加详细和完整.利用变步长积分法得到车身的垂向振动、俯仰振动和侧倾振动加速度,以及4个座椅振动加速度,分析了不同路面、不同行驶速度和不同乘坐位置对车辆平顺性的影响.结果表明,考虑座椅的11自由度平顺性模型的分析结果更符合实际,比直接用车身来衡量平顺性的结果更精确.

基于人-车-路三自由度振动模型的路面平整度评价方法

为了更准确地评价路面的行车舒适性,以乘客的竖向加权加速度均方根值作为平整度评价指标,将人-车-路组成的系统简化成三自由度振动模型,依据牛顿法建立了振动微分方程,采用传递矩阵法对其进行了求解,进而建立了考虑人-车-路相互作用的路面平整度评价方法。结果表明,该评价方法能考虑不同路面类型以及公路等级的影响,对于不同等级路面的评价结果与实际情况一致,而国际平整度指数、功率谱密度和平整度标准差在部分工况下不能很好地描述路面的舒适性。

磁流变减振器温衰特性对履带车辆悬挂系统性能的影响

对磁流变液及磁流变减振器受温度影响进行实验研究和理论分析,研究表明磁流变液动力粘度和减振器阻尼力随温度升高而降低,因此应用磁流变减振器时,必须考虑温度对其阻尼力影响;利用车辆二自由度悬挂系统模型,仿真分析磁流变减振器温衰特性对悬置质量加权加速度均方根值和动行程的影响。研究表明,随温度升高,悬置质量加权加速度均方根值先减小后增大,而动行程随温度升高不断增大,通过适当增加磁感应强度可一定程度上减小由温度引起的加权加速度均方根值和动行程均方根值增大。

客运专线舒适性评价问题探析

研究目的:为建立一套符合我国客运专线实际的舒适性评价体系,本文对世界各国客运专线舒适性评价 标准进行了广泛研究,并对其中使用较普遍的UIC Sperking准则和ISO 2631国际标准进行了简单介绍。 研究方法:在与舒适度相关的多个因素中,从振动舒适度这一特殊而重要的参数着手,由一系列正矢来表 示整条线路的纵、平面几何状态,根据铁路线路纵、平面设计参数与列车响应之间的关系,得到列车响应的垂直 和横向转换函数,通过计算加权加速度均方根值并结合ISO 2631国际标准在狭义的动力学范畴内来进行乘 坐舒适性的评价。 研究结果:对于我国客运专线线路设计方案比选、优化等方面具有重要意义。 研究结论:直接根据线路纵、平断面的状况进行舒适性评价只考虑到了设计线路处于理想状态的条件下。 而本质上,线路轨道的不平顺也是引起机车车辆振动的主要根源。严重的轨道不平顺不仅会引起机车车辆剧烈 振动,影响乘坐舒适性,而且使轮轨作用力加大,甚至会导致列车脱轨,危及行车安全。因此,本文所提之理论方 法还需要与运动、动力仿真和实测、类比分析方法相结合。

烦恼率模型在车辆平顺性评价研究中的应用

在分析车辆平顺性评价方法的基础上,把建筑学振动烦恼率方法引入车辆平顺性分析中,应用烦恼率模型对车辆的平顺性进行研究,并和ISO评价法进行对比。实车试验表明基于烦恼率模型的车辆平顺性分析和ISO评价法有明显的一致性,实现了评价结果的量化,使车辆平顺性分析结果更为准确,可以为相关研究提供参考依据。

路桥过渡段容许台阶高度的确定

为确定路桥过渡段的容许台阶高度,对车辆通过路桥过渡段时的整车舒适度和车桥安全性进行了研究.以平均加权加速度均方根值作为整车舒适度指标,以车轮动力荷载最小值作为车辆安全性指标,以局部冲击系数作为桥梁安全性指标,提出了一种基于整车舒适度和车桥安全性的容许台阶高度确定方法.分析了车速和台阶高度等因素对整车舒适度和局部冲击系数的影响.结果表明:对高速公路和一级公路,整车舒适度对容许台阶高度的要求更为严格,其次是车辆安全性.对二级公路,容许台阶高度各控制指标的严格程度由高到低依次为:整车舒适度、桥梁安全性和车辆安全性.对二级以下公路,其严格程度由高到低依次为:桥梁安全性、整车舒适度和车辆安全性.该方法从车辆舒适度、车辆安全性及桥梁安全性对台阶高度提出了更合理的控制标准.

基于整车模型的沥青路面平整度评价方法

采用人体的加权加速度均方根(RMSA)作为平整度评价指标,选用桑塔纳3000作为试验车,依托浙江省G320公路进行平整度评价试验;利用Carsim软件建立试验车整车模型和道路模型,进行人-车-路相互作用仿真.研究结果表明:仿真结果与试验结果存在良好的线性相关关系(R^2=0.913),采用仿真法进行道路平整度评价是可行的,且更为方便、快捷;由仿真法得到的加权加速度均方根与国际平整度指数IRI、标准差σ存在线性相关关系,相关系数分别为0.903和0.859;根据本研究结果提出平整度现场实测评价方法和仿真评价方法.

基于人车路相互作用的路桥接合处差异沉降控制标准

针对路基和桥梁沉降量不同而造成路桥接合处出现桥头跳车的现象,为确定桥头跳车的定量指标,选取人体加权加速度均方根值作为桥头车辆行驶舒适性的振动指标。将路桥接合处纵断面沉降曲线拟合为指数型曲线之后,建立了路桥接合处路面不平整时域模型,并分析了桥头车辆行驶舒适性的影响因素。分析结果显示车速、路桥过渡段的最大差异沉降量和沉降区段长度对人体的行驶舒适性影响很大。根据分析结果,确定了基于人车路相互作用的路桥接合处差异沉降控制参考标准。研究结果可作为判断桥头是否跳车的依据,也可用于一般路基差异沉降标准的制定。

轿车悬架橡胶衬套对人体主观感受的影响研究

为了研究悬架橡胶衬套对人体主观感受的影响,在SIMPACK多体软件系统下,建立悬架有、无衬套的多体整车模型。螺旋弹簧及橡胶衬套部分参数采用试验获取特性曲线;基于相关车辆平顺性道路试验方法,对整车多体模型进行离线时间积分,分别获取座椅处X、Y、Z三轴向加速度时间历程,利用MATLAB软件编制程序,计算三轴向总加权加速度均方根值,比较发现该值在有橡胶衬套情况下较小;进一步以控制臂的第二个橡胶衬套为对象,分别屏蔽其六向刚度中的一向,积分并计算总加权加速度均方根值,结果发现在屏蔽X轴向刚度、Z轴径向刚度时,该值变化较明显,即依据国际标准ISO2631中总加权加速度均方根值与人体感受之间的关系,当橡胶衬套某向刚度发生改变时,人体舒适性主观感受将发生变化。

微型电动汽车平顺性仿真分析与试验研究

针对某款微型电动汽车平顺性不尽理想的情况,以实车参数为依据,应用多体系统动力学软件ADAMS建立包含人-座椅模型的微型电动汽车仿真模型。分别对实车及整车仿真模型完成相同频率及振幅的正弦激振试验,提取实车驾驶员座椅端面处及整车仿真模型人-座椅模型座椅端面处的时域信息进行对比分析,验证所建模型的正确性。最后,参照平顺性试验方法 GB/T 4970—2009完成整车不同车速满载工况、B级路面平顺性仿真试验,对该车行驶平顺性进行分析研究。结果证明,该微型电动汽车当车速超过50 km/h时,不具有理想的行驶平顺性能。

基于驾乘舒适性的沥青混凝土路面评价

为给沥青混凝土路面舒适性评价及日常管理养护提供理论依据,在测得室内外大量道路路面性能参数及三向加速度数据的基础上,研究了加权加速度均方根值与道路路面性能参数之间的关系.运用214组有效室外实验数据,拟合了加权加速度均方根、行驶速度与平整度关系的线性回归方程,并用驾驶模拟舱对室外实验结论进行了验证.结果表明:加权加速度均方根与平整度强相关,与速度中等程度相关,与动态摩擦系数弱相关,在动态摩擦系数一定的条件下,驾乘舒适性随平整度及行驶速度的增加而降低;当平整度为1.35和3.05 mm/m时,满足驾乘舒适性的最大速度分别为124.1和88.7 km/h.

沥青混凝土公路路面驾乘舒适性评价

基于加权加速度均方根值和人体舒适性的关系,研究了不同摩擦系数、不同平整度、不同速度下的加速度与人体主观感受之间的关系.对室外沥青混凝土普通公路路段和室内驾驶模拟舱所测得的大量数据进行统计分析,得到在一定的摩擦系数条件下的平整度、速度和加速度的关系,归纳出反映驾乘人员舒适性的回归方程,并给出了在满足驾乘舒适性的条件下,最大行车速度和路面平整度之间的关系.

基于ADAMS/Car Ride微型观光旅游电动汽车平顺性仿真

针对国内研制的微型观光旅游电动汽车在行驶时产生振动,使人体感到很不舒适的情况,以唐山市电动汽车重点实验室前期研制的微型观光旅游电动汽车为基础,应用多体动力学理论,在ADAMS/Car汽车专用模块中建立整车多体动力学模型。采用ADAMS/Car Ride专用模块提供的路面生成工具,生成以Sayers经验模型为基础的路面,使整车模型在常用车速下进行随机路面的平顺性仿真。对仿真得到的微型观光旅游电动汽车质心处加权加速度均方根值进行分析和评价,为进一步对此型号微型观光旅游电动汽车平顺性的优化及其他性能的提高打下良好的基础,为其实际生产起到很重要的技术性指导作用。

基于广义路谱与常规车速的轿车平顺性评价研究

为了研究基于一定路面谱下常规车速对轿车平顺性的影响,在ADAMS/CAR多体系统下,基于实际车型的主要特性参数建立包含悬架等子系统的多体整车模型,参照相关车辆平顺性道路试验方法,探讨了路面谱的建立方法,对3种常规车速工况进行平顺性仿真分析,分别获取各车速下的三轴向加速度时间历程,利用MAT-LAB编制程序计算各车速下三轴向总加权加速度均方根值;在类同于B级路面谱的某机场路进行3种稳速工况下道路试验,同样可获取各车速工况下三轴向总加权加速度均方根值.对比研究发现,总加权加速度均方根值随车速的变化趋势基本一致,且车速变大时平顺性降低,表明仿真试验与道路试验的一致性较好.

轮式装甲车辆越野路面平顺性评价及试验研究

以轮式装甲车辆为研究平台,依据国际标准,综合分析了振动对人体的影响及平顺性评价方法,通过在越野路面条件下行驶,选择不同车速和不同位置进行实车平顺性试验,并对获取的相关数据进行处理分析,采用3种不同方法分别评价车辆的平顺性能.

悬架橡胶衬套对车辆性能评价的影响(英文)

为进一步深入研究悬架橡胶衬套对车辆性能评价的影响,介绍了当前有关橡胶衬套及其影响的研究热点,同时用不同的建模与计算理论比较说明各自的优缺点。一些前期研究结论也被引入,以说明在不同影响因子的作用下橡胶衬套对车辆性能改变的影响。结果表明,当3种主要的影响因子被使用时,对有无衬套的轿车模型的总加权加速度均方根值的相对变化率改变极为明显。最后对橡胶衬套及其影响提出下一步研究计划。