悬架橡胶衬套对汽车行驶平顺性的影响研究

发布时间：2017-07-31 02:06

  本文关键词：悬架橡胶衬套对汽车行驶平顺性的影响研究

  更多相关文章： 悬架 橡胶衬套 建模 仿真 平顺性

【摘要】：汽车以其突出的方便快捷,占用空间小等特点,在客、货运领域及个人的日常生活中的地位越来越重要,同时广大汽车用户对汽车行驶平顺性的要求也越来越高。橡胶材料由于其优越的高弹性能,在发生变形时其内部结构会产生摩擦阻尼,可以有效衰减外界激励传递到橡胶元件处的振动,成为现代汽车上不可或缺的减振降噪元件。其中橡胶衬套被用作悬架系统重要的承载结构零件。目前,国内、外对汽车悬架隔振性能的研究大都集中在悬架系统定位参数、导向机构、弹簧与阻尼元件等方面,而对悬架橡胶衬套对汽车平顺性影响的研究却并不多见。所以研究橡胶衬套对汽车行驶平顺性的影响已成为悬架系统研究领域中的重要分支。本文首先基于汽车平顺性研究的理论基础,分别介绍了匀速和加速行驶工况下汽车振动系统所接收的随机路面激励时、频模型及橡胶衬套的简化模型即Kelvin-Voigt模型；并结合常用橡胶衬套简化模型分别建立了未考虑和考虑橡胶衬套简化模型的8自由度半车汽车物理模型；随后,利用拉格朗日法分别建立了两种模型的数学模型。其次,分别在匀速和加速度工况下,结合已建立的随机路面激励模型和8自由度半车汽车数学模型,从时域和频域两方面分别仿真分析了考虑和不考虑悬架橡胶衬套时汽车振动系统输出量的变化图。借助仿真结果分析了有、无橡胶衬套对汽车行驶平顺性的影响。仿真结果表明,在悬架系统中加入橡胶衬套后,系统的时域与频域仿真结果幅值较未加入橡胶衬套时均有一定程度的减小。说明悬架橡胶衬套对汽车振动有较好的抑制作用,可提高汽车的行驶平顺性。最后,文章从时域和频域两个方面分别定量仿真分析了汽车振动系统处于匀速工况和加速工况时橡胶衬套的刚度和阻尼值变化时对系统各个响应量的影响。通过分析可得出：即橡胶衬套刚度值从0.25倍原橡胶衬套刚度值增大到5倍原橡胶衬套刚度值时,系统的时、频响应量值逐渐增大,与未考虑橡胶衬套时系统响应量值接近重合。而橡胶衬套阻尼值由0.25倍原橡胶衬套阻尼值逐渐增大到5倍原橡胶衬套阻尼值时,系统时、频域响应量值变化不是很明显。综合分析得出如下结论：为适应汽车在各种工况下的平稳舒适的行驶要求,在进行悬架系统橡胶衬套参数值的选配时应将橡胶衬套刚度值的选配范围规定原橡胶衬套刚度值的0.5-4倍范围内。由于橡胶衬套阻尼值变化对系统响应量的影响不大,因此选配橡胶元件参数时可不考虑阻尼值的影响。
【关键词】：悬架 橡胶衬套 建模 仿真 平顺性
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.33;U461.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 研究现状10-13
• 1.2.1 汽车行驶平顺性研究概况10-11
• 1.2.2 橡胶衬套发展概况11-13
• 1.3 本文主要内容及章节安排13-14
• 2 随机路面激励模型与汽车平顺性评价方法14-23
• 2.1 引言14
• 2.2 平稳随机路面激励模型14-17
• 2.3 非平稳随机路面激励模型17-19
• 2.4 汽车平顺性评价方法19-21
• 2.5 本章小结21-23
• 3 考虑橡胶衬套的汽车振动系统建模23-31
• 3.1 引言23-24
• 3.2 橡胶衬套理论模型24-26
• 3.3 汽车振动系统建模26-30
• 3.3.1 汽车振动系统的力学模型26-28
• 3.3.2 汽车振动系统的数学模型28-30
• 3.4 本章小结30-31
• 4 汽车振动特性仿真分析31-50
• 4.1 引言31
• 4.2 匀速行驶工况下汽车振动系统仿真31-40
• 4.2.1 时域仿真分析31-34
• 4.2.2 频域仿真分析34-40
• 4.3 加速行驶工况下汽车振动系统仿真40-48
• 4.3.1 时域仿真分析40-43
• 4.3.2 频域仿真分析43-48
• 4.4 本章小结48-50
• 5 悬架橡胶衬套参数对汽车振动响应量的影响50-74
• 5.1 引言50
• 5.2 匀速工况下橡胶衬套参数对汽车振动响应量的影响50-61
• 5.2.1 橡胶衬套参数对时域响应量的影响50-55
• 5.2.2 橡胶衬套参数对频域响应量的影响55-61
• 5.3 加速工况下橡胶衬套参数对汽车振动响应量的影响61-73
• 5.3.1 橡胶衬套参数对时域响应量的影响61-66
• 5.3.2 橡胶衬套参数对频域响应量的影响66-73
• 5.4 本章小结73-74
• 结论74-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张立军;陈双;李刚;;悬架橡胶件对汽车平顺性影响的仿真与实验研究[J];汽车工程;2013年03期

2 胡启国;钱凯;李力克;岳光杰;司红建;;非平稳路面激励下车辆振动动力学建模与仿真[J];郑州大学学报(工学版);2012年06期

3 李欣冉;陈晓新;王家恩;汪明磊;;橡胶衬套对汽车悬架系统NVH性能影响研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2012年05期

4 于增亮;张立军;罗鹰;;一种新的橡胶衬套半经验动力学模型[J];汽车技术;2010年08期

5 张不扬;张立军;宗长富;;车辆非平稳行驶随机响应时域分析[J];拖拉机与农用运输车;2010年04期

6 于增亮;张立军;余卓平;;橡胶衬套力学特性半经验参数化模型[J];机械工程学报;2010年14期

7 张立军,何辉,王岩松;车辆非平稳响应的瞬时空间频谱分析[J];振动与冲击;2003年03期

8 张立军,余卓平;悬架中橡胶弹性元件隔振设计方法研究[J];振动与冲击;2003年03期

9 张立军,余卓平;悬架弹性元件对悬架振动传递特性的影响[J];振动、测试与诊断;2002年02期

10 王国权,余群,吕伟;8自由度乘坐动力学模型及时域仿真[J];中国农业大学学报;2002年02期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 刘伟;客车悬架橡胶衬套对整车性能影响研究与多目标优化[D];吉林大学;2012年

2 潘孝勇;橡胶隔振器动态特性计算与建模方法的研究[D];浙江工业大学;2009年

3 张立军;车辆非平稳行驶动力学及控制研究[D];东北大学;2006年

4 于学华;汽车平顺性技术理论与实践研究[D];东北林业大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王丽娜;带橡胶垫的高圆簧组合系统非线性刚度研究[D];西南交通大学;2013年

2 赵鹏;橡胶衬套对悬架K&C特性的影响分析及优化[D];重庆理工大学;2013年

3 王坦;微型电动汽车平顺性分析及优化[D];武汉理工大学;2012年

4 李小亮;虚拟激励法下汽车行驶平顺性振动仿真分析[D];武汉理工大学;2011年

5 赵子男;基于悬架控制的车辆行驶平顺性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

6 姜圣;整车舒适性研究与悬挂系统优化分析[D];湖南大学;2010年

7 程杰;基于悬架控制的车辆平顺性仿真研究[D];浙江大学;2008年

8 苏志勇;轴对称橡胶衬套高精度模型的建立及应用[D];吉林大学;2007年

9 崔航;基于微粒群算法的汽车行驶平顺性参数优化[D];吉林大学;2007年

10 倪晋尚;汽车悬架的平顺性优化及仿真试验分析[D];南京航空航天大学;2006年

，

本文编号：596978