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原文传递车辆悬架系统及整车平顺性研究

论文题名：	车辆悬架系统及整车平顺性研究
关键词：	汽车悬架系统;幅频特性;动力学模型;整车平顺性
摘要：	在汽车工业飞速发展的过程中，由于人们对于速度和舒适性的追求越来越高，汽车的行驶平顺性成了日益火热的研究话题。随着科学技术的日新月异，各种各样的分析软件已经深入到汽车行业，指导汽车的研制开发。因此，在汽车的研制阶段，应用适当的理论和软件对其进行动力学分析和平顺性预测的课题研究，无疑是提高质量和缩短周期的重要举措。该课题也得到了“国家科技重大专项”和“陕西自然科学基础研究计划项目”的资助。本课题将以某型号国产轿车作为研究对象，主要研究内容如下：　　1）汽车悬架系统的动力学分析。建立汽车悬架系统的振动模型，推导系统的复频响应函数。利用MATLAB软件计算并绘制汽车平顺性指标的幅频特性曲线，求解出汽车以50km/h车速在C级随机路面上行驶时车身垂向加速度、悬架动挠度和车轮动载荷的均方根值依次为1.3609m/s2、0.0086m和688.5651N。研究悬架刚度、减振器阻尼系数对振动响应量的影响，得到了悬架参数对汽车行驶平顺性的影响规律。　　2）随机路面激励模型的研究。基于滤波白噪声法建立单轮路面激励模型。对左右轮迹的空间相关性和前后轮迹的时间迟滞性进行理论分析，搭建了四轮相关路面的激励模型。在MATLAB/SIMULINK中模拟出C级随机路面的激励信号，其高程变化在-0.05～0.05m范围内。求出其高程的均方根值为16.44mm，与C级标准的15.23mm接近。再通过谱密度曲线的校核，证明了生成的随机路面激励能够符合实际路面。　　3）整车系统的动力学模型研究。考虑到车内不同位置乘员的乘坐感受，建立了包含5名人体的满载汽车12自由度力学模型。由达朗贝尔原理推导了系统的振动微分方程组，借助MATLAB软件计算出系统的各阶固有频率及其相应的主振型。　　4）整车平顺性仿真研究。应用MATLAB/SIMULINK建立道路—车—人的仿真模型。对轿车在不同车速下不同位置人体的振动进行了仿真，得到了五个位置人体的振动加速度时域曲线。计算出在40～70km/h车速范围内各乘员的总加权加速度均方根，其中车速取50km/h时依次为0.3583、0.4232、0.4327、0.5048和0.5888m/s2。随着车速的提高，均方根单调增大。总结了国际标准和我国标准关于平顺性的评价方法，对该车进行了平顺性评价。最后根据相关的汽车平顺性试验结果验证了仿真过程的正确性。
作者：	叶东
专业：	机械工程
导师：	张功学
授予学位：	硕士
授予学位单位：	陕西科技大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文