95基于虚拟样机技术的汽车行驶平顺性仿真研究

发布时间：2016-12-31 22:02

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浙江大学硕士学位论文第５章整车平颓性仿真与试验分；（ｉ）５０ｋｍ／ｈ时加速度时域曲线；０）５０ｋｍ／ｈ时加速度功率谱；图５－３不同车速下Ｂ级路面汽车平顺性仿真结果；图５－３（ａ－ｊ）显示，随着车速的增加，传递到驾；根据《汽车行驶平顺性随机输入试验方法》的规定，可；表５－１不同车速下的加权加速度均方根值；车速（ｋｍ／ｈ）；如“ｍ／ｓ‘）１００．１０４２００．１

浙江大学硕士学位论文第５章整车平颓性仿真与试验分析

（ｉ）５０ｋｍ／ｈ时加速度时域曲线

０）５０ｋｍ／ｈ时加速度功率谱

图５－３不同车速下Ｂ级路面汽车平顺性仿真结果

图５－３（ａ－ｊ）显示，随着车速的增加，传递到驾驶员座椅的振动响应也有所增加。车辆以不同的车速行驶时，座椅位置的振动加速度功率谱峰值所处的区域未发生变化，均位于低频段，在高频段波形变化趋向于平缓。由座椅振动情况分析，垂向加速度功率谱主要峰值出现在频率为１Ｈｚ左右，未出现在４～１２．５Ｈｚ范围内，避开了共振区域，但车辆以５０ｋｍ／ｈ的车速行驶时，在１２Ｈｚ左右又出现了一个较明显的峰值，这意味着５０ｋｍ／ｈ时的车辆行驶平顺性还有待改善。

根据《汽车行驶平顺性随机输入试验方法》的规定，可以计算出垂直方向的人体振动的加权加速度均方根值ａ。，不同车速下Ｂ级路面座椅垂向加权加速度均方根值的计算结果如表５，ｌ所示。

表５－１不同车速下的加权加速度均方根值

车速（ｋｍ／ｈ）

如“ｍ／ｓ‘）１００．１０４２００．１４５３００．２２６４００．２４５５００．２７２

由表５．１可以看出，随着行驶速度的增加，加权加速度均方根值也相应的增加，也就是说行驶舒适性随着车速的增加而有所降低。根据ＩＳ０２６３１－ｌ给出的平顺性评价方法可知，当ａ。＜０．３１５ｍ／ｓ２时，人体感觉舒适。因此，该车以５０ｋｍ／ｈ以下的车速在Ｂ级路面上行驶时，仿真结果显示人体感觉舒适。

为了研究不同路面对汽车行驶平顺性的影响，编制出不同路面等级的随机５０

路面文件，让车辆以６０ｋｍ／ｈ的速度在上面行驶，，对其进行仿真分析。图５－４为车辆以６０ｋｍ／ｈ的速度在Ａ，Ｂ、Ｃ三种等级路面上行驶时的仿真结果。

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（ａ）Ａ级路面时加速度时域变化曲线

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（ｂ）Ａ级路面时加速度功率谱

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（ｃ）Ｂ级路面时加速度时域变化曲线

（ｄ）Ｂ级路面时加速度功率谱５１

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（ｅ）Ｃ级路面时加速度时域变化曲线

（ｆ）Ｃ级路面时加速度功率谱

图５＿４６０ｋｍ／ｈ时不同路面等级情况平顺性仿真结果

从图５．４中可以看出，车辆以６０ｋｍ／ｈ的速度在Ａ、Ｂ、Ｃ级路面上行驶时，座椅处的垂向加速度功率谱曲线峰值所处的区域未发生变化，并以在Ｃ级路面上行驶时产生的振动响应最大。振动响应越大对平顺性的影响越大。根据仿真结果可以求出加权加速度均方根值，计算结果如表５．２所示。将表中数据对照表２－２可知，该车以６０ｋｍ／ｈ的时速在Ａ级和Ｂ级路面上行驶时，没有不舒服的感觉，而在Ｃ级路面上行驶时，则有些不舒服的感觉。

表５－２６０ｋｍ／ｈ时不同路面等级下的加权加速度均方根值

Ｉ路面等级

ｑ一州ｓ２）ＡＯ．１５７Ｂ０．３０７Ｃ０．５６４

５．２．２脉冲输入典型路面平顺性仿真

根据国标ＧＢ５９０２．８６《汽车平顺性脉冲输入行驶试验方法》建立典型路面并对其进行仿真。仿真中路面特征为平路上有一个三角形凸块，汽车分别以１０ｋｍ／ｈ，２０ｋｍ／ｈ，３０ｋｍ／ｈ，４０ｋｍ／ｈ，５０ｋｍ／ｈ的车速驶过凸块，根据车辆驶过凸块时的冲击对乘员的影响的角度，来评价行驶平顺性。对于不同的车速，均使用相同的道路文件，即路面形状尺寸及凸块所处位置均相同。在这次仿真中，

浙江大学硕士学位论文第５章整车平顾性仿真与试验分析由于研究的仅为脉冲输入对汽车行驶平顺性的影响，因此，该道路文件中，凸块前后位置均采用平直路面。

根据上述标准，在进行实车试验时，需通过加速度传感器测量左侧前排、后排座椅及这些座椅底部的地板上的加速度值。由于本研究的虚拟样机模型中未建立后排座椅模型，因此加速度测量点仅考虑选取驾驶员座椅处为测量点。以测量点处的加速度绝对值的最大值Ｚ一与车速ｔ，／的关系曲线来评价。图５－３为不同车速下，驾驶员座椅处的加速度随时间的动态变换曲线。

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（ａ）ｌＯｋｍ／ｈ时仿真结果

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（ｂ）２０ｋｍ／ｈ时仿真结果

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浙江大学硕士学位论文第５章整车平顺性仿真与试验分析

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图５．５驾驶员座椅处垂直加速度变化曲线

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