基于四立柱試驗(yàn)臺(tái)的汽車NVH評(píng)價(jià)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-20 00:42
汽車行駛過(guò)程中,由于裝配工藝、材料等問(wèn)題造成車內(nèi)的各個(gè)結(jié)構(gòu)、零部件產(chǎn)生各種各樣的噪音。這些噪音對(duì)于整車的舒適性影響很大,會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者質(zhì)疑車輛的質(zhì)量和做工。因此提前排除一款車型結(jié)構(gòu)、內(nèi)飾上的異響問(wèn)題是汽車開(kāi)發(fā)過(guò)程中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。本文通過(guò)車輛在虛擬試驗(yàn)場(chǎng)中行駛,采集四輪輪心加速度信號(hào),在四立柱試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行道路模擬來(lái)進(jìn)行汽車的NVH評(píng)價(jià)?梢栽谄囬_(kāi)發(fā)階段,解決汽車結(jié)構(gòu)內(nèi)飾上的NVH問(wèn)題。本文通過(guò)一款在試驗(yàn)場(chǎng)采集道路譜的汽車,其天窗處有異響這一現(xiàn)象展開(kāi)研究。首先介紹了搭建整車模型所用到的多體動(dòng)力學(xué)理論以及四立柱試驗(yàn)臺(tái)道路模擬試驗(yàn)所用到的RPC理論。對(duì)試驗(yàn)車輛進(jìn)行多體動(dòng)力學(xué)分析,根據(jù)汽車的前后懸架形式、整車參數(shù)與硬點(diǎn)信息建立整車模型。分別對(duì)前后懸架子系統(tǒng)進(jìn)行雙輪同向跳動(dòng)試驗(yàn),將車輪前束角、外傾角與車輪跳動(dòng)的關(guān)系曲線與懸架K&C試驗(yàn)的曲線進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。整車模型在虛擬試驗(yàn)場(chǎng)中進(jìn)行仿真,輸出不同車速下各個(gè)路面上車輛軸頭的加速度信號(hào),為道路模擬提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。其次將試驗(yàn)車輛四輪輪心處貼裝加速度傳感器并安裝至四立柱試驗(yàn)臺(tái)上,調(diào)整加速度極性并修正臺(tái)架PID參數(shù)。使用白噪聲信號(hào)激勵(lì)...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-9-圖2-1多體系統(tǒng)分析流程2.1.2多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論(1)坐標(biāo)的選取坐標(biāo)系作為多體系統(tǒng)中各部件運(yùn)動(dòng)的一個(gè)參考,對(duì)于計(jì)算多體系統(tǒng)中各部件的位置、運(yùn)動(dòng)與受力是非常重要的一個(gè)因素。選擇不同的坐標(biāo)系,多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)計(jì)算的難度也有所不同。為了提高分析工作的效率,降低分析多體系統(tǒng)內(nèi)部各部件間運(yùn)動(dòng)的難度,選擇一個(gè)更為科學(xué)的坐標(biāo)系是關(guān)鍵一步。目前廣泛應(yīng)用于機(jī)械系統(tǒng)的坐標(biāo)系為直角坐標(biāo)系,多種多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件使用的也是直角坐標(biāo)系,如ADAMS/Car軟件中對(duì)空間位置定位使用的是笛卡爾坐標(biāo)系,定位空間方向使用的是歐拉角。Tizyxq],,,,,[,TTnTTqqqq],,,[21得到廣義坐標(biāo),由于求得的廣義坐標(biāo)互相之間不獨(dú)立,因此可以采用稀疏矩陣方法來(lái)求解稀疏微分方程[65]。(2)建立動(dòng)力學(xué)方程多剛體系統(tǒng)中的各個(gè)剛體之間由各種運(yùn)動(dòng)副相連接,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析時(shí)采用帶乘子的拉格朗日方程來(lái)搭建動(dòng)力學(xué)方程,搭建的動(dòng)力學(xué)方程如式(2-1)所示。QqTqTdtdTqTqTT(2-1)完整約束方程為:
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-15-與汽車上關(guān)注的位置點(diǎn)響應(yīng)信號(hào)間的數(shù)學(xué)關(guān)系。(4)初次驅(qū)動(dòng)信號(hào)的獲得:對(duì)辨識(shí)出的頻響函數(shù)矩陣求逆,將目標(biāo)信號(hào)作為輸入,求出一個(gè)輸出信號(hào),即為臺(tái)架的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。(5)迭代:初次求得的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用于車輛獲得的響應(yīng)信號(hào)與目標(biāo)信號(hào)存在一定誤差,不斷修改驅(qū)動(dòng)信號(hào)直至誤差降至可接受范圍。(6)道路模擬試驗(yàn):將經(jīng)過(guò)多次迭代得到的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作為道路模擬驅(qū)動(dòng)信號(hào),驅(qū)動(dòng)作動(dòng)缸運(yùn)動(dòng),使車輛進(jìn)行道路模擬。其中以頻率響應(yīng)函數(shù)的辨識(shí)與迭代最為關(guān)鍵。2.2.1頻率響應(yīng)函數(shù)的辨識(shí)進(jìn)行道路模擬試驗(yàn)時(shí),對(duì)車輛的激勵(lì)與響應(yīng)是通過(guò)頻率響應(yīng)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。只有通過(guò)頻率響應(yīng)函數(shù)才可以將車輛關(guān)注點(diǎn)位置的加速度信號(hào)或者應(yīng)變信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樽鲃?dòng)缸的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。因此可以看出,道路模擬試驗(yàn)中頻率響應(yīng)函數(shù)是很關(guān)鍵的一部分。作為一個(gè)多輸入多輸出系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)圖如圖2-2所示,圖2-2多輸入多輸出系統(tǒng)根據(jù)多輸入多輸出系統(tǒng)圖可得,輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的頻域矩陣為:)()()()()()()()(fYfYfYfYfXfXfXfXij2121,(2-25)設(shè)以fX)(i為輸入信號(hào),fY)(j為輸出信號(hào),其頻率響應(yīng)函數(shù)為fH)(ij,根據(jù)線性系統(tǒng)理論,輸入信號(hào)、輸出信號(hào)與頻響函數(shù)之間的關(guān)系為:fYffXH)()()(iijj(2-26)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣為:)()()()()()()()()()(fHffHHfHffHHfHffHHfHijiijj212222111211(2-27)則系統(tǒng)的輸入信號(hào)fX)(、輸出信號(hào)fY)(和頻響函數(shù)矩陣fH)(間的關(guān)系為:fYffXH)()()((2-28)
本文編號(hào):3041952
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【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-9-圖2-1多體系統(tǒng)分析流程2.1.2多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論(1)坐標(biāo)的選取坐標(biāo)系作為多體系統(tǒng)中各部件運(yùn)動(dòng)的一個(gè)參考,對(duì)于計(jì)算多體系統(tǒng)中各部件的位置、運(yùn)動(dòng)與受力是非常重要的一個(gè)因素。選擇不同的坐標(biāo)系,多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)計(jì)算的難度也有所不同。為了提高分析工作的效率,降低分析多體系統(tǒng)內(nèi)部各部件間運(yùn)動(dòng)的難度,選擇一個(gè)更為科學(xué)的坐標(biāo)系是關(guān)鍵一步。目前廣泛應(yīng)用于機(jī)械系統(tǒng)的坐標(biāo)系為直角坐標(biāo)系,多種多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件使用的也是直角坐標(biāo)系,如ADAMS/Car軟件中對(duì)空間位置定位使用的是笛卡爾坐標(biāo)系,定位空間方向使用的是歐拉角。Tizyxq],,,,,[,TTnTTqqqq],,,[21得到廣義坐標(biāo),由于求得的廣義坐標(biāo)互相之間不獨(dú)立,因此可以采用稀疏矩陣方法來(lái)求解稀疏微分方程[65]。(2)建立動(dòng)力學(xué)方程多剛體系統(tǒng)中的各個(gè)剛體之間由各種運(yùn)動(dòng)副相連接,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析時(shí)采用帶乘子的拉格朗日方程來(lái)搭建動(dòng)力學(xué)方程,搭建的動(dòng)力學(xué)方程如式(2-1)所示。QqTqTdtdTqTqTT(2-1)完整約束方程為:
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-15-與汽車上關(guān)注的位置點(diǎn)響應(yīng)信號(hào)間的數(shù)學(xué)關(guān)系。(4)初次驅(qū)動(dòng)信號(hào)的獲得:對(duì)辨識(shí)出的頻響函數(shù)矩陣求逆,將目標(biāo)信號(hào)作為輸入,求出一個(gè)輸出信號(hào),即為臺(tái)架的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。(5)迭代:初次求得的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用于車輛獲得的響應(yīng)信號(hào)與目標(biāo)信號(hào)存在一定誤差,不斷修改驅(qū)動(dòng)信號(hào)直至誤差降至可接受范圍。(6)道路模擬試驗(yàn):將經(jīng)過(guò)多次迭代得到的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作為道路模擬驅(qū)動(dòng)信號(hào),驅(qū)動(dòng)作動(dòng)缸運(yùn)動(dòng),使車輛進(jìn)行道路模擬。其中以頻率響應(yīng)函數(shù)的辨識(shí)與迭代最為關(guān)鍵。2.2.1頻率響應(yīng)函數(shù)的辨識(shí)進(jìn)行道路模擬試驗(yàn)時(shí),對(duì)車輛的激勵(lì)與響應(yīng)是通過(guò)頻率響應(yīng)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。只有通過(guò)頻率響應(yīng)函數(shù)才可以將車輛關(guān)注點(diǎn)位置的加速度信號(hào)或者應(yīng)變信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樽鲃?dòng)缸的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。因此可以看出,道路模擬試驗(yàn)中頻率響應(yīng)函數(shù)是很關(guān)鍵的一部分。作為一個(gè)多輸入多輸出系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)圖如圖2-2所示,圖2-2多輸入多輸出系統(tǒng)根據(jù)多輸入多輸出系統(tǒng)圖可得,輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的頻域矩陣為:)()()()()()()()(fYfYfYfYfXfXfXfXij2121,(2-25)設(shè)以fX)(i為輸入信號(hào),fY)(j為輸出信號(hào),其頻率響應(yīng)函數(shù)為fH)(ij,根據(jù)線性系統(tǒng)理論,輸入信號(hào)、輸出信號(hào)與頻響函數(shù)之間的關(guān)系為:fYffXH)()()(iijj(2-26)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣為:)()()()()()()()()()(fHffHHfHffHHfHffHHfHijiijj212222111211(2-27)則系統(tǒng)的輸入信號(hào)fX)(、輸出信號(hào)fY)(和頻響函數(shù)矩陣fH)(間的關(guān)系為:fYffXH)()()((2-28)
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