路面功率谱密度识别的仿真

路面激励是汽车平顺性和操纵稳定性研究中的重要因素。提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络识别路面功率谱密度的仿真研究方法。建立了4自由度汽车振动模型,利用Matlab软件仿真得到汽车车身质心垂直加速度功率谱密度和俯仰角加速度功率谱密度。应用RBF神经网络建立了汽车车身质心垂直加速度功率谱密度、俯仰角加速度功率谱密度和路面功率谱密度之间的非线性映射模型。仿真结果表明:该方法思路明确,抗噪声能力比较强,识别的精确度高。

基于便携式三维激光扫描仪的路面平整度测评

针对当前公路路面测量评定方法结构复杂、成本高昂的问题,构建了基于便携式三维激光扫描仪的测量评定方法。采用三维激光扫描仪对沥青公路路面数据进行测量,获取路面三维点云数据,经分析处理得到路面的三维高程曲面,使用RegularizeData3D算法和经验模态分解等方法对数据进行预处理,重构区域路面不平度,获取路面相应等级的路面平整度数据序列,最后求解和分析试验路面功率谱密度,并根据统计结果对整个试验路面状况进行评价。结果表明:系统能较好地重建所测区域路面的特征信息,路面平整度大部分集中在A级和B级,整体路面平整度在B级以上。

基于MATLAB/Simulink的轮胎对路面的动态作用力分析

建立了轮胎与路面的耦合动力模型,利用MATLAB/Simulink对路面不平整度进行仿真,并以此路面不平度作为动力分析的输入激励,并对轮胎对路面的动态作用力进行建模仿真.仿真结果表明:路面不平度是符合期望为零的各态历经的平稳Gauss随机过程,无法用一个确定的函数式来表达;轮胎对路面的作用力是不断变化的随机动态作用力.动态作用力的均值也要明显大于静态作用力的恒定值,路面动态作用力的峰值也明显大于静态恒载.同时,随着路面等级的下降,轮胎路面的动态作用力表现的更明显,波动的频率和幅值都不断增加.

基于概率回声状态网络的混合路面识别方法

针对混合路面识别问题,提出一种基于概率回声状态网络(PESN)的辨识方法。首先将M分类问题分解成M(M-1)/2个二分类问题,利用Sigmoid函数将回声状态网络(ESN)的数值输出映射为概率输出,然后采用成对耦合法融合ESN的二分类概率,最终提取待识别路面功率谱特征,求解其分属于不同等级路面的概率。试验结果表明,PESN能够有效地识别出混合路面成分及相应比重,从而证明了PESN在混合路面识别中的有效性。

小波分析在AR模型重构路面不平度中的应用

针对线性滤波器AR模型重构路面不平度时低频处误差较大的问题,提出利用小波分析的时频特性来调整重构的路面随机序列。首先根据等级路面的功率谱利用AR模型构造C级路面随机序列,然后利用小波分析的小波分解方法和小波包分解方法对路面随机序列进行分解,根据信号能量与信号振幅平方成正比原理,调整信号分解分量各频段的振幅后再进行信号重构,并在时域和频域上与原信号进行对比。仿真结果表明,小波分解方法和小波包分解方法都能提高重构路面功率谱与目标功率谱的拟合精度,且小波包分解方法在处理高频分解分量时更具优势。

汽车悬架系统路面激振模型研究

道路不平度是对汽车产生的主要激励,影响汽车行驶的平顺性和舒适性。本文建立了路面空间功率谱数学模型,并将其换算成路面不平度的时间功率谱,对其做傅里叶变换得到了汽车悬架系统分析时常用的路面激励模型。

基于实测路面高程数据的路面不平度研究

为研究自铺设实验路面不平度等级,本文采用水准仪测量路面不同位置的高程数据进行路面不平度研究。经统计处理高程数据得到整个路面的三维高程曲面,并利用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)方法处理路面不平度趋势项,获取符合路面相对等级的路面不平度数据序列,重构路面不平度,建立自回归(auto regressive,AR)模型,求解实验路面功率谱密度并分析。分析结果表明,在低频段,实验道路位移功率谱密度值较大,在高频段,实验道路位移功率谱密度值较小,实验路面的特性参数与B级路面的数值相近,整个路面属B级路面。该研究为车辆的动态响应提供了较为准确的路面不平度信息,具有一定的实际应用价值。

随机环境下新能源汽车能量回收装置的研究

对于高耗能且现在数量不断增长的新能源汽车来说,如何确定随机情况下汽车各部分具体的振动情况,从而合理的选择与压电能量回收装置进行配合来回收振动能量成为前沿研究课题,应用强大的动力学分析软件,采用白噪声输入激励,对整车进行随机路面行驶仿真分析,得到当汽车行驶在H级国际标准路面时,汽车左前悬下悬臂的振动较强,最大振幅为3.5mm,应用经典压电悬臂梁进行有限元分析得出当在自由端输入3mm的位移载荷时,压电片最高可产生3V电压。合理设计压电悬臂梁与汽车左前悬下悬臂的结合。振动回收的电能足够为汽车小型低功率用电器供电。

钢-混组合梁桥车桥耦合竖向振动分析

针对车桥耦合作用下钢混组合梁桥竖向振动响应及冲击效应问题,运用ANSYS软件建立有限元模型,基于分离迭代法编写车桥耦合振动求解程序,采用Newmark-β法求得不同因素下钢混组合梁桥边跨跨中竖向位移响应并据此评价行人舒适度.结果表明:车速变化对钢混组合梁桥竖向振动影响较小;车重对该桥型竖向振动影响比较明显;桥面不平顺是该桥型竖向振动最重要的影响因素.重车过桥时,宜将车速限值在40~60 km/h范围内,可有效减少对桥梁的冲击,同时桥面不平顺对冲击系数有明显影响,要加强桥面养护;桥面不平顺是求得的冲击系数数值解和规范限值之间产生差异的最重要影响因素.

机场跑道摩擦因数测试车建模与仿真

为了提高机场跑道摩擦因数测试车的测量精度,对机场跑道路面不平度和摩擦因数测试车进行了建模和仿真。利用路面功率谱密度和离散Fourier逆变换法建立了机场跑道路面不平度模型作为测量系统的输入激励,采用阻抗框图建模法,建立了机场跑道摩擦因数测试车悬挂系统和测试系统模型,并在该模型的基础上进行了系统仿真,并将仿真结果与现有机场跑道摩擦因数测试车实测数据进行对比。对比结果表明:通过对机场跑道摩擦因数测试车进行综合阻抗框图建模,可将最大相对测量误差从15.7%降低到8.6%,因此,建立的数学模型测量精度高。