考虑板簧非线性的整车振动研究

发布时间：2017-11-08 00:24

  本文关键词：考虑板簧非线性的整车振动研究

  更多相关文章： 整车模型 平衡悬架模型 钢板弹簧瞬态模型 钢板弹簧试验 随机路谱 平顺性 NVH性能

【摘要】：随着经济快速发展,我国各地商品流动量日益增大,为了提高运输效率、降低运输成本,作为运输主力的货车越来越重载化、高速化。运输途中货车产生的振动和噪声,使得驾驶员容易出现驾驶疲劳,从而影响行车安全,同时过大的振动也会导致货物的受损。获得良好的车辆平顺性和振动与噪声(NVH:Noise、Vibration、Harshness)性能最简单、有效的方式之一是在车辆开发前期,建立精确的整车振动模型,针对整车平顺性和NVH性能进行仿真,优化车辆参数。目前比较成熟的整车振动模型有:有限元模型(FEM:Finite Element Model)、多体动力学模型和整车数值模型。有限元模型多用于整车静态仿真;多体动力学模型多用于整车运动学仿真。因此,本文以某货车为研究对象,建立了整车数值模型,并将模型仿真结果与试验进行了对比,验证了模型的有效性和精确性。本文主要研究内容如下:1)钢板弹簧是载货汽车的关键部件,其力学特性对整车平顺性和NVH性能有重要的影响。以该车型前、后悬架板簧为试验对象,进行静态与动态加载试验,并将试验数据导入Matlab软件进行分析,得到板簧静态和动态力学特性;2)分析Fancher模型、Rate-dependent Triboelastic(RT模型)、板簧一般模型和Maxwell-slip模型的特点和幅频特性,并用这些模型来拟合试验数据。选择构造简单、物理意义明确、易于改进的Maxwell-slip模型为基础,建立了一种改进Maxwell-slip模型,并通过与试验数据对比,验证了模型的有效性;3)时域路谱在整车平顺性研究中作用巨大。应用白噪声激励法,在考虑各轮路面输入时空相关性的基础上,建立了多轮路面随机输入时域模型,并在双对数坐标系下与标准路面进行对比,验证了随机路谱的正确性;4)建立了线性三自由度和线性四自由度平衡悬架模型,并对比了两种模型在随机路谱激励下的响应,选择合适的平衡悬架模型,建立了非线性平衡悬架模型,并将其与线性平衡悬架模型进行对比,验证了模型的合理性;5)基于车辆结构和达朗贝尔原理,建立两种整车数值振动模型:一种将悬架弹簧作线性处理;另一种详细考虑了板簧和平衡悬架非线性等因素。将随机路谱作为输入,求解了整车响应,并将两种模型响应进行了对比。最后利用两种模型仿真了整车跌落和过凸台两种工况,将仿真与实车试验数据作对比,验证整车振动模型过程中充分考虑板簧非线性的必要性。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.33

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本文编号：1154797