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虚拟激励法下汽车行驶平顺性振动仿真分析
| 论文题名： | 虚拟激励法下汽车行驶平顺性振动仿真分析 |
| 关键词： | 汽车模型;行驶平顺性;虚拟激励法;功率谱密度 |
| 摘要： | 随着社会经济发展，汽车已经成为人们日常生活中重要的交通工具之一。而行驶平顺性是汽车一个很重要指标，对汽车的动力性，操纵稳定性、制动性以及燃油经济性等均有影响。为提高汽车行驶平顺性，平顺性振动仿真分析以其具有的优势已成为目前一个重要研究课题。 本文主要工作是基于虚拟激励法理论对1/4、1/2及整车模型进行行驶平顺性振动仿真分析；对四种实测道路路面高程数据进行处理，并进行了道路谱分析。 论文首先介绍了汽车行驶平顺性振动仿真研究意义、国内外相关研究的主要内容以及虚拟激励法在汽车行驶平顺性振动仿真研究中的应用意义；接着介绍了虚拟激励法的基本原理与特点，由虚拟激励法构造了与1/4/车辆模型、1/2车辆模型以及整车模型相对应的虚拟路面激励；分别给出了三种车辆模型的力学模型、数学模型以及模型主要具体参数；运用虚拟激励法对三种汽车模型进行了振动仿真，由得到的振动响应量的功率谱密度曲线，分析了其行驶平顺性。 考虑到汽车模型振动响应量计算公式中有汽车行驶速度、路面不平度等级两参量，为分析汽车行驶速度、路面等级对振动响应量的影响，假定其中一个参量固定不变，通过改变另外一个参量值，对1/2车辆模型进行仿真，然后由仿真结果进行对比分析得出：汽车行驶速度与路面不平度为影响汽车平顺性振动响应量的主要外在因素。 结合运用瞬态空间频响函数法与虚拟激励法，对变速行驶时的空间整车模型进行了非平稳随机振动仿真，得出汽车非平稳随机振动的响应量的三维功率谱并分析了该汽车模型振动特性。随着汽车行驶速度提高，路面输入的频率越高，路面激励的低频空间频率成分对车辆振动响应起主要作用。 本文最后对汽车道路谱采集系统测量的四种等级路面高程数据进行了数字滤波、去均值、去趋势项预处理，对路面数据进行了幅值域分析，所得结果表明：公路等级越低，路面高程数据的波形幅值参量的绝对值越大，表现为路面越粗糙不平。运用韦尔奇法分析估算了四种道路某段路面数据功率谱密度，所得各功率谱密度图说明：当频率在0～5Hz范围内，功率谱密度值最大。通过对路面高程数据进行数据处理、幅值域分析、功率谱密度估算，为将实际道路不平激励在汽车平顺性分析中的应用奠定一定基础。 本文中汽车振动仿真模型、采用的求解方法以及所编写的相应仿真程序，能够较好地仿真分析汽车行驶平顺性能。分析过程与所得结论，可为汽车相关设计提供一定的参考价值。 |
| 作者： | 李小亮 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 杨波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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