本文關(guān)鍵詞：考慮板簧非線性的整車振動研究

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【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,我國各地商品流動量日益增大,為了提高運輸效率、降低運輸成本,作為運輸主力的貨車越來越重載化、高速化。運輸途中貨車產(chǎn)生的振動和噪聲,使得駕駛員容易出現(xiàn)駕駛疲勞,從而影響行車安全,同時過大的振動也會導(dǎo)致貨物的受損。獲得良好的車輛平順性和振動與噪聲(NVH:Noise、Vibration、Harshness)性能最簡單、有效的方式之一是在車輛開發(fā)前期,建立精確的整車振動模型,針對整車平順性和NVH性能進(jìn)行仿真,優(yōu)化車輛參數(shù)。目前比較成熟的整車振動模型有:有限元模型(FEM:Finite Element Model)、多體動力學(xué)模型和整車數(shù)值模型。有限元模型多用于整車靜態(tài)仿真;多體動力學(xué)模型多用于整車運動學(xué)仿真。因此,本文以某貨車為研究對象,建立了整車數(shù)值模型,并將模型仿真結(jié)果與試驗進(jìn)行了對比,驗證了模型的有效性和精確性。本文主要研究內(nèi)容如下:1)鋼板彈簧是載貨汽車的關(guān)鍵部件,其力學(xué)特性對整車平順性和NVH性能有重要的影響。以該車型前、后懸架板簧為試驗對象,進(jìn)行靜態(tài)與動態(tài)加載試驗,并將試驗數(shù)據(jù)導(dǎo)入Matlab軟件進(jìn)行分析,得到板簧靜態(tài)和動態(tài)力學(xué)特性;2)分析Fancher模型、Rate-dependent Triboelastic(RT模型)、板簧一般模型和Maxwell-slip模型的特點和幅頻特性,并用這些模型來擬合試驗數(shù)據(jù)。選擇構(gòu)造簡單、物理意義明確、易于改進(jìn)的Maxwell-slip模型為基礎(chǔ),建立了一種改進(jìn)Maxwell-slip模型,并通過與試驗數(shù)據(jù)對比,驗證了模型的有效性;3)時域路譜在整車平順性研究中作用巨大。應(yīng)用白噪聲激勵法,在考慮各輪路面輸入時空相關(guān)性的基礎(chǔ)上,建立了多輪路面隨機(jī)輸入時域模型,并在雙對數(shù)坐標(biāo)系下與標(biāo)準(zhǔn)路面進(jìn)行對比,驗證了隨機(jī)路譜的正確性;4)建立了線性三自由度和線性四自由度平衡懸架模型,并對比了兩種模型在隨機(jī)路譜激勵下的響應(yīng),選擇合適的平衡懸架模型,建立了非線性平衡懸架模型,并將其與線性平衡懸架模型進(jìn)行對比,驗證了模型的合理性;5)基于車輛結(jié)構(gòu)和達(dá)朗貝爾原理,建立兩種整車數(shù)值振動模型:一種將懸架彈簧作線性處理;另一種詳細(xì)考慮了板簧和平衡懸架非線性等因素。將隨機(jī)路譜作為輸入,求解了整車響應(yīng),并將兩種模型響應(yīng)進(jìn)行了對比。最后利用兩種模型仿真了整車跌落和過凸臺兩種工況,將仿真與實車試驗數(shù)據(jù)作對比,驗證整車振動模型過程中充分考慮板簧非線性的必要性。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.33

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本文編號：1154797