基于虚拟试验场的扭矩对疲劳耐久仿真的影响

目前虚拟试验场(VPG)因开发周期短、成本低而得到广泛运用,但由于多体仿真模型与实际模型存在一定的差异,提取的硬点扭矩精度无法得到保证,故基于虚拟试验场的疲劳耐久分析可靠性存在疑义。论文以后副车架和车身为研究对象,基于虚拟试验场路面提取后副车架和车身的硬点载荷谱;分别以有扭矩和无扭矩载荷谱进行疲劳耐久仿真分析;对比疲劳耐久仿真分析的结果。对比结果显示,有扭矩和无扭矩疲劳耐久仿真分析的损伤值比值介于0.54~0.99。总体而言,基于虚拟试验场的扭矩对疲劳耐久仿真的影响较小;在扭矩精度无法保证的情况下,不影响疲劳耐久仿真分析的整体结果,从而也证明了基于虚拟试验场的疲劳耐久仿真分析的可靠性。

基于虚拟迭代的越野车零部件载荷谱求解技术简介

可靠有效的载荷谱是整车零部件疲劳耐久性分析的关键。简要介绍了基于虚拟迭代的载荷谱求解技术。该技术将强化路况的路谱采集、信号处理、整车多体动力学模型和Femfat迭代计算技术结合在一起,再现了道路载荷谱的采集过程。迭代过程中,以试验采集的载荷谱作为外部激励输入,以轮心垂向位移代替轮心垂向力,加之其它5个轮心分力,共同驱动模型,得到零部件载荷谱.

基于实测载荷谱和仿真载荷谱的底盘疲劳分析及对比

由于实测载荷谱存在应用范围小,需要改制骡车进行试验采集,且成本较高的特点,从而促进了基于虚拟路面的仿真载荷谱获取技术的发展,仿真载荷谱既不受骡车限制,且成本也低。以实测载荷谱为基准,验证了基于3D虚拟路面的仿真载荷谱的精确性和实用性。建立某试验场共振路2的3D虚拟路面和某车型整车多体动力学模型,获得仿真载荷谱;将六分力传感器实测的载荷谱与仿真载荷谱进行时域、频域和损伤的对比,验证了仿真载荷谱的精确性;对底盘部件疲劳仿真分析下的损伤进行对比,发现两种载荷谱下的疲劳损伤分布趋势完全一致,摆臂与转向节的最大损伤比值分别为1.79和2.43,验证了3D虚拟路面和整车多体动力学模型构建方法的正确性,以及基于3D虚拟路面提取的疲劳载荷谱的工程实用性。

履带式巡检机器人底盘结构动力学仿真分析

履带式机器人具有负载能力大、越障能力强等特点,被广泛应用于巡检探测、应急救援等领域。它在行走过程中底盘结构力学稳定性,将直接影响机载探测器、传感器等的工作性能。针对此,建立动力学理论模型和路谱函数,利用动力学分析软件ADAMS建立履带式机器人底盘的虚拟样机模型,并结合路谱函数,对不同路况下的底盘动力学特性进行仿真分析。分析得出不同速度下的振动加速度曲线,进而为机载设备安装布置和性能预测提供参考。

基于虚拟样机的自行火炮行驶平顺性仿真研究

对某型自行火炮结构组成进行分析,利用ATV模块在ADAMS软件平台上建立该火炮的虚拟样机;利用谐波叠加法构建了随机不平路面,实现了自行火炮的仿真行驶。选择总的加速度加权均方根值评价法作为自行火炮行驶平顺性的评价标准,并对不同路面上的行驶平顺性进行仿真计算,得到了评价平顺性的参考值。结果表明,通过建立虚拟样机对自行火炮进行平顺性分析是可行的,为自行火炮的行军试验仿真提供了参考。

汽车驾驶室悬置系统振动仿真分析

用多体动力学软件ADAMS建立具有2级(底盘与驾驶室)悬置的汽车振动模型,运用虚拟样机技术,在频域内通过路面功率谱对车轮激振的方式,模拟了汽车车身(驾驶室)的振动特性,获得了汽车在随机路面条件下的动态响应。

基于3D数字路面的整车动态载荷影响因素分析

针对传统路谱采集方法试验周期长,无法采集误用工况并预测整车参数变化对底盘、车身动态载荷的影响等问题,采用数字试车场动力学分析方法,分析3D数字试车场环境下车辆动态载荷响应,并研究底盘调试参数变化对底盘、车身耐久载荷的影响,通过与实车试验结果的对比验证了该方法的有效性,并利用该方法对底盘主要调试件参数的灵敏度进行分析,量化各参数对整车不同工况动态载荷的影响规律,从而快速预估调试参数变化对底盘、车身耐久性能的影响。

面向用户的汽车道路谱重构方法

为准确确定汽车道路耦合动力学的路面激励,提出一种基于实际用户使用的道路谱获取方法。使用多功能激光路面检测仪进行道路谱数据采集,根据汽车用户需求,选择实际使用的路面数据,通过对路面高程数据去除毛刺、平滑连接、多倍频程滤波等预处理,进行功率谱密度分析计算,获得用户典型道路谱的等级功率谱;应用开发的Caroad软件系统重构出用户需要的道路时域谱,并生成可用于ADAMS、VPG、Carsim动力学软件的仿真路面,通过相关系数分析了道路谱的重构精度。通过实例分析,获得了符合用户需要的典型虚拟三维路面谱,道路谱重构精度较高。

基于三维路面谱仿真履带车辆振动系统的动态模拟

通过谐波叠加原理,在现有的二维路面谱的基础上,从空间路面频率谱出发,将之拓展到三维空间内的路面谱,并给出模拟随机路面谱的方法。通过对该路面谱模型进行谱分析,对其功率谱密度进行了验证。建立了某履带车辆单自由度悬挂质量振动系统的力学模型,以三维路面谱模型作为虚拟激励输入,实现了对单自由度履带车辆振动系统的动态模拟。

基于ADAMS的汽车爬坡工况的仿真实现

利用ADAMS完成了汽车模型的构建。通过改变轮胎轮面谱相关参数实现车辆爬坡仿真工况,从而为同类车辆在虚拟环境下研究各种工况提供了新的手段,并为同类车辆进行深层次的设计和优化奠定基础。

虚拟试验三维随机路面的建模

应用于车辆虚拟试验的路面需符合实际路面特性.利用MATLAB编程实现了用于车辆虚拟试验的三维随机路面模拟,并通过功率谱估计和相干系数进行验证.创建了适用于车辆动力学分析软件路面模型的三维路面节点编码通用算法,并利用MATLAB/GUI工具编制了三维随机路面生成软件,可直接生成适用于虚拟试验的路面文件.在随机路面上进行车辆直驶虚拟试验,分析结果表明,车辆在三维随机路面上的虚拟试验结果与在二维路面上有较大不同.

基于路谱的车载喷雾器喷杆振动联合仿真系统

在农业药物喷雾过程中,由于喷雾器在水平和垂直方向不必要的频繁运动,造成喷雾的不足或过量,产生农药的浪费、残留和环境污染等问题。为此,设计一种按照不同地形、不同振动程度进行实时调节的喷雾系统,并进行仿真测试。首先通过ADAMS和Mat Lab建模,然后使用五轮仪进行路谱数据采集并结合Lab VIEW进行联合仿真,与此同时进行1Hz0.5g、2Hz0.5g、1Hz1g这3种正弦激励的试验。数据显示:当振幅由0.5g增至1g时,加速度的增幅将近50%;当频率从1Hz增至2Hz时,加速度的增幅则超过了50%。在速度为5km/h和8km/h的两种情况下进行实地与仿真测试,仿真的结果与路面激励下喷雾器喷杆的实际振动情况基本相符。

多轴重型特种车耐久性虚拟试验方法研究

车辆耐久性是车辆产品主要性能指标之一,如何对车辆产品进行耐久性试验验证,并提升其耐久性,是当今车辆技术中的研究热点。基于实测道路谱建立三维数字化虚拟跑车试验场,以某多轴重型特种车为研究对象,建立整车刚柔耦合动力学模型,通过整车虚拟跑车试验获取零部件动态响应,利用典型路况的动应力数据,对三桥上横臂进行疲劳寿命分析。研究结果表明,耐久性虚拟试验方法可行。

虚拟道路试验与汽车底盘零部件载荷谱提取

台架试验预测汽车疲劳耐久性,需要以道路可靠性行驶试验获得的载荷数据为基础编制的载荷谱作为输入,实车道路测试存在试验周期长、成本高、测点受车体结构限制等缺点。现以前副车架为例,以某企业乘用车和某试验场路面为实际,应用Hyper-Works软件与Adams软件建立控制臂和副车架为柔性体的整车刚柔耦合模型以及3D虚拟路面,研究并提取控制臂轴头处载荷谱以及轮心加速度谱,利用Glyph-Works软件对仿真加速度谱与实测轮心加速度谱进行功率谱密度分析。研究结果表明,虚拟试验具有较高有效性,仿真提取的载荷谱精度可靠。

履带车辆行驶平顺性仿真及试验

基于虚拟样机技术,结合三维造型软件、有限元分析和多体动力学软件,对履带车辆行驶平顺性仿真技术进行了研究.建立履带车辆的刚柔混合虚拟样机模型及随机不平路面模型,生成平顺性仿真模型系统,通过在F等级随机路面行驶仿真,得到车辆行驶时驾驶员座椅位置振动加速度曲线,根据评价标准对车辆进行平顺性评价,并与实车试验测试数据的计算结果进行对比分析.结果表明,仿真模型系统及评价方法合理,可以为提高和改善履带车辆的机动性能提供有效的方法和手段.

基于整车动力学模型虚拟迭代仿真的转向节载荷谱提取

建立了整车动力学模型,并以整车轴头六分力传感器采集的道路载荷谱为整车动力学模型迭代仿真的目标信号,使用LMS软件中的TWR虚拟迭代方法建立出轮心力响应与虚拟台架作动器位移之间的传递函数。通过传递函数求解出虚拟台架作动器在目标信号下的位移,并以此位移为整个虚拟台架的输入信号,提取出转向节与底盘件连接点处的载荷谱,为后期车辆零部件疲劳分析提供输入。

基于道路谱的汽车车身疲劳分析

为提高汽车耐久性能,基于道路谱的车身疲劳分析,以实车道路试验采集得到的加速度、位移和应变等数据作为输入进行虚拟迭代;以车身接附点力和力矩等虚拟迭代结果作为疲劳分析的输入进行车身疲劳分析和优化,使车身耐久性能满足可靠性能目标.

基于虚拟疲劳分析的改款车型快速开发

根根据改款车型开发的特点,以原车型道路载荷谱作为输入,应用虚拟疲劳分析技术,在无物理样车的情况下对新车型进行了车身疲劳寿命预估和车身结构优化设计,通过整车台架耐久试验验证了虚拟疲劳分析结果的正确性。在此基础上,通过提前启动生产准备及减少物理样车试验轮次,在保证车身耐久性能满足开发目标的前提下,缩短了研发周期。

基于支持向量机的时域虚拟路谱评价方法

针对虚拟路谱缺乏有效评价手段的问题,利用带有高斯核函数(RBF)的支持向量机(SVM)算法以及路谱数据的客观统计值与主观评分建立了评价模型。首先,对虚拟路谱的客观统计值进行分析并在此基础上建立特征值;然后,利用网格搜索的方法搜索模型的惩罚系数和内核系数,建立时域信号分开建模的模型作为评价模型;最后,使用虚拟路谱数据对模型的评分结果进行分析,结果表明,所设计的评分模型精度达标,提高了路谱评价的效率。

虚拟激励法人—车—路三质量车辆模型平顺性分析

为评价汽车平顺性,建立简化的人体-座椅、车身及车轮三质量1/4车辆模型,给出了该模型振动系统的频响特性公式,采用虚拟激励法,构造虚拟路面激励,运用matlab编程求取所建模型系统振动响应量的功率谱密度,并进行了行驶平顺性分析。结果表明,汽车行驶速度与道路路面条件是影响汽车行驶平顺性主要外在因素,为获得良好的汽车行驶平顺性,应加以改善;虚拟激励法用于求解车辆振动响应,快速高效,能很好地反映汽车行驶的平顺性,提高汽车平顺性设计水平与效率。