详情

原文传递车辆随机振动响应分析与计算

论文题名：	车辆随机振动响应分析与计算
关键词：	车辆振动;虚拟激励法;随机参数;非线性系统;数值模拟;响应分析
摘要：	车辆振动的随机性主要来源于两个方面:一方面来自路面的随机激励;另一方面来自车辆悬架刚度、阻尼等内部结构参数的随机。目前对车辆振动随机性的处理，大体上分为两种方法:要么将路面激励近似看成简谐激励，利用虚拟激励法把随机问题转化为确定性问题;要么研究随机路面下确定参数的振动响应。对车辆刚度、阻尼等参数随机性的研究还并不常见。鉴于此，论文主要做了以下几个方面工作: 　　1、首先简单介绍了随机振动、虚拟激励法等基本理论，紧接着给出两种不同形式的路面输入:频域输入和时域输入。对于时域输入，基于滤波白噪声法给出单轮车辆的随机路面模型，利用matlab数值仿真给出A、B、C级不同路面下的时域激励。　　2、在车辆线性悬架系统中，利用虚拟激励法，分别计算出1/4车辆单自由度与两自由度系统加速度功率谱密度函数表达式，当车身质量、悬架刚度、悬架阻尼等在某一区间变化时，仿真出响应加速度功率谱曲线图。借助詹姆斯公式，得出单自由度系统响应速度的方差，当考虑到车身质量、悬架刚度、阻尼等参数服从正态分布时，计算出响应速度方差的均值、标准差及变异系数。计算表明，单一随机参数下车身质量对响应量影响最大，悬架阻尼次之，悬架刚度最小;当随机参数由单参数变为双参数时，随机因素增强，参数的变异性对响应量的影响也明显变大。　　3、在车辆非线性系统中，主要讨论车辆悬架刚度、阻尼等服从正态分布时对系统的影响。将1/4车辆两自由度非线性系统振动方程转化为状态方程，利用matlab中四阶Runge-kutta数值方法，对系统在不同悬架刚度、阻尼下的动力学行为进行数值仿真。仿真表明，在路面激励频率范围内，车辆行驶稳定性较好。悬架刚度作为服从正态分布的随机参数，刚度的均值越大，由刚度所导致的位移响应的随机性越强，车辆系统稳定性越差。悬架阻尼为随机参数时，阻尼的均值越小，系统稳定性越差。　　本文车辆系统的仿真分析与计算，有助于确定恰当的悬架参数，控制车辆的振动。同时，也可以为车辆悬架系统的优化设计提供理论指导。
作者：	吕士宝
专业：	概率论与数理统计
导师：	常迎香
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文