Dynamic Characteristics of Tracked Vehicle Power Train Considering Road Random Torsional Excitation

The road random torsional excitation is one type of torque rooted from the road roughness and vehicle drive system. This paper aims to study how the road random torsional excitation affects the dynamic characteristics of vehicle power train. The method of simulating the random torsional excitation of tracked vehicle is explored at first. Secondly,the road random torsional excitations under different road roughness,vehicle speeds and pre-tensions are obtained. Thirdly,the dynamic analysis model of tracked vehicle power train is constructed with the consideration of the road random torsional excitation. Eventually,the influences of this excitation on output torque,bearing support force,vibration acceleration and dynamic shear stress of transmission shafts are intensively studied.The research conclusions are helpful to correct and refine the present virtual prototype of tracked vehicle power train.

路面不平度随机激励时域模型的仿真比较与评价

为深入研究常用路面不平度随机模型的特性,基于M atlab仿真环境,对白噪声法、谐波叠加法、FFT法、AR/ARMA法4种模型在指定环境下的效率与结果进行了仿真分析和比较。在将4种模型拓展到多点时域模型后,对多点单轮辙模型的时延相关性、可用性和严密性以及多点双轮辙模型的轮辙相关性、合理性和波动性进行了仿真分析和比较。结合模型适用范围与扩展应用等方面的比较,给出了4种模型应用特性的综合评价结果。完善了多点时域模型的建模方法和体系,得到的评价结果,为车辆优化和设计、路面不平度和谱分析、道路数据库建立以及人车路大系统分析等方向的科研工作者选择模型提供了理论依据。

路面随机激励时域模型特性的仿真研究

在分析白噪声法、谐波叠加法、FFT法和离散时序法4种常用路面不平度随机激励单点时域模型构建的基础上,对指定环境下4种模型的速度以及结果的波动性、统计学特性和合理性进行了仿真,比较和剖析了产生不同仿真效率和结果的本质所在.并对单点时域模型进行了拓展,分别构建了车辆的单轮辙多点、双轮辙多点时域模型.

汽车道路双轮辙多点随机激励建模与仿真研究

道路随机过程通用的描述方法为频域的功率谱密度函数方法。基于道路频域模型,研究了用白噪声滤波方法得到与给定谱特征相对应的道路时延相关性模型的模拟原理及其数学方法,同时提出了针对车辆道路空间相关的双轮辙激励模拟的有效途径——激励输入白噪声的传递函数法,并应用该方法再现了道路不平度的有代表性的时间历程。通过计算机仿真实例,证明了所用方法的正确性和精确性。

不平整路面履带车辆动力传动系统扭转随机激励研究

为计算分析履带车辆传动系统扭转随机激励,以标准路面不平度统计特征为基础,实现路面激励时频转换。同时分析扭转随机激励产生机理,提出其理论计算公式,并且通过对相关部件模型的数学抽象,建立不同路面下履带整车动力学模型。通过实例仿真得到某履带车辆扭转随机激励谱,探讨了路面不平度、车速和预张紧力对其产生的影响。研究结果表明,路面不平度和车速是影响扭转随机激励的主要因素。

双轮辙激励下多轴重型车辆动载特性仿真分析

为研究双轮辙激励下多轴重型车辆动载特性,采用有理函数功率谱密度的谐波叠加法模拟双轮辙激励的空间域随机路面,建立刚柔耦合的车辆整车虚拟样机,集成创建一个双轮辙激励的空间域路面车辆行驶动力学模型,仿真计算了车辆各轴两侧轮胎的法向作用力和车轮法向动载系数。结果表明,与单轮辙激励相比,双轮辙激励下得到的车辆各轴两侧车轮法向作用力的大小和变化规律均不相同,而且轮胎法向作用力最大值出现的位置也不同;不同车速下,车辆各轴两侧车轮的法向动载系数大小和变化规律完全不同,车辆前中轴的法向动载系数最小,中后、后轴的法向动载系数最大。研究结果可为精确计算多轴车辆轮胎动载荷,预测路面动态响应提供参考依据。

载重车道路多点随机激励输入的时空相关性建模研究

为解决载重车动力学分析和车辆动态设计的道路建模问题,基于对车辆道路随机不平顺性态的分析,结合其在频域内的统计表示方法———功率谱密度函数,导出了载重车六轮激励输入的关于道路高程的功率谱矩阵,进而通过白噪声滤波方程得到了与给定谱特征相对应的道路时延相关性数学模型,提出了一种新的模拟双轮辙的过程和方法。通过应用该方法可以再现随机道路高程的有代表性的时间样本,为载重车线性和非线性平顺性动力学分析、悬架系统优化及整车振动控制提供模型基础。

磁浮轨检车随机振动时域仿真

为了研究在动态测量过程中磁浮轨检车的随机振动对测量磁浮轨道几何参数精度和测量速度的影响,根据这一特殊车辆的结构特点和运动原理建立了整车振动五自由度模型.由于磁浮轨道不平度与高等级机场路面的相似性,采用了滤波白噪声作为轨道随机不平度输入.在MATLAB/SIMULINK环境中仿真了在磁浮轨道随机路面激励下车辆的时域动态响应,分析了车辆随机振动对采用激光三角法测量位移的精度影响.仿真结果表明车速10 km/h时的测量精度满足实测时所要求的0.1 mm.

履带车辆路面激励响应仿真

用新一代动力学仿真软件Recurdyn建立了某军用履带车辆的简化动力学模型,将路面不平度和车辆行驶速度相结合,以路面激励的形式作用在负重轮上,利用该模型对车辆在C、D、E、F级路面上的行驶工况进行了仿真,计算出了车体的响应。其结果可为车辆的平顺性研究及车辆悬挂系统的可靠性分析提供参考。

半挂汽车列车轮胎动载荷研究

为研究重型载货汽车轮胎动载荷对路面使用寿命的影响,采用谐波叠加法及有理函数功率谱密度重构了双轮辙激励的空间域随机路面模型,并建立了半挂汽车列车多体动力学模型;仿真分析了双轮辙随机路面激励下,各轴左、右两侧轮胎的法向力、最大动载系数及车辆对路面的损伤系数随车速的变化规律。仿真结果表明:在双轮辙随机路面激励下,轮胎最大动载系数随车速的提高呈增大的趋势,但左、右两侧轮胎最大动载系数的数值大小及变化规律均不相同;道路友好性随车速的提高而下降,且路面不平度越大,道路友好性的变化趋势越明显。该研究为今后分析车轮动载作用下的路面响应提供了参考依据。

单、双轮辙激励下轮胎动载荷研究

为正确获得载货汽车轮胎动载特性,采用有理函数功率谱密度的谐波叠加法建立了双轮辙及单轮辙空间域随机路面模型。对比分析了双轮辙激励和单轮辙激励两种不同类型路面输入对半挂汽车列车轮胎动载特性的影响。仿真结果表明,双轮辙激励和单轮辙激励下,轮胎动载荷系数随车速的变化规律基本一致,但是,双轮辙路面激励下所得轮胎动载荷系数普遍小于单轮辙路面激励,而且双轮辙路面激励下车辆道路友好性更好。