[發明專利]一種載貨汽車平順性的穩定性的仿真分析方法

有效

• 申請號: 201410424045.1
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104166772B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 劉夫云;伍建偉;景暉;楊運澤;楊孟杰;汪沙娜
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于汽車工程技術領域，尤其涉及一種載貨汽車平順性的穩定性的仿真分析方法。

背景技術

平順性是指保持汽車在行駛過程中由于路面不平度和發動機、傳動系統以及車輪等旋轉部件引起的振動和沖擊環境對乘員舒適性的影響；在一定的界限之內，對于載貨汽車還包括保持運載貨物完好的性能。汽車行駛過程中的振動不僅會降低車輛的使用壽命，增加維護成本；也會影響到乘員的身體健康和運輸貨物的完整性；還會影響到車輛的動力性以及燃油經濟性。因此，車輛的平順性已成為現代運載車輛的重要評價指標。近年來，載貨汽車向高品質方向發展已成為一種趨勢，客戶對車輛舒適性的高要求使得車輛的平順性成為各大廠商關注的主要性能指標之一。因此，提高駕駛室平順性，從而提升載貨汽車舒適性和整車性能，對增強其市場競爭力具有重要意義。

近年來，學者們對載貨汽車平順性仿真方法進行了研究，并取得了積極進展，但多數集中于對影響平順性的因素進行仿真和匹配優化，很少涉及平順性穩定性等深層次問題。孫蓓蓓等(孫蓓蓓，周長峰，張曉陽，等.工程車輛橡膠懸架系統的非線性動力學特性[J].東南大學學報，2007，37(6)：975-979.)采用多尺度法及李雅普諾夫一階近似理論對二自由度非線性系統動力學進行了研究，并對兩自由度非線性系統在某些參數下出現跳躍等不穩定現象進行了研究，為合理選擇懸架剛度參數提供了參考依據。

目前，載貨汽車普遍存在平順性不穩定現象——即車輛行駛狀態基本維持不變，車輛平順性發生時好時壞的突變現象。對于同款車型的車，在相同路面，不同時間多次測試的平順性測試結果存在不一致現象。更為甚者，同一輛車，在平直高速路面，同一次測試，不同時間段的平順性測試結果也存在時好時壞現象。在某個時間段，其平順性較好，另外一個時間段，平順性突然變差，再過一段時間，平順性又變好，如此反復，且平順性突變沒什么規律可循。根據以往解決平順性問題的方法和經驗，采取了發動機懸置解耦優化、前橋減振器阻尼系數優化、駕駛室懸置優化、增大前橋減振器低速段阻尼等措施，平順性指標在原有基礎上有改善，但平順性不穩定問題一直沒有得到徹底解決(鄧聚才，馮哲，劉夫云.某載貨汽車振動控制與平順性提升方法[J].汽車技術，2014，45(03)：10-12，30.)。

因此，迫切地需要一種方法，對平順性的不穩定現象進行仿真分析，解釋平順性突變的原因并提出相應的解決方案，為提升載貨汽車舒適性和整車性能提供一定的依據。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種載貨汽車平順性的穩定性的仿真分析方法，旨在為提升載貨汽車舒適性和整車性能提供一定的依據出了相應解決方案。

本發明實施例是這樣實現的，一種載貨汽車平順性的穩定性的仿真分析方法，該載貨汽車平順性的穩定性的仿真分析方法包括：

步驟一：動剛度測試與動剛度特性曲線的擬合；對載貨汽車鋼板彈簧動剛度進行測試，載貨汽車鋼板彈簧存在明顯的非線性特性；對載貨汽車鋼板彈簧動剛度測試數據進行擬合，以2次曲線進行擬合，經過擬合，得知，鋼板彈簧動剛度存在明顯的非線性；在某激勵頻率下，利用MATLAB對測試數據進行動剛度特性曲線的2次多項式擬合，得到鋼板彈簧的動剛度特性曲線表達式：

k＝a₀+a₁x+a₂x²(1)

對載貨汽車鋼板彈簧動剛度進行測試，測試結果表明存在明顯的非線性特性；得到激勵頻率為3Hz時，鋼板彈簧動剛度特性曲線表達式為：

k＝2372000-192100000x+5120000000x²(2)

步驟二：建立非線性振動微分方程；根據非線性動力學基礎理論，將鋼板彈簧質量系統和一個阻尼器耦合起來，施加一個簡諧激勵，建立非線性振動微分方程：

將載貨汽車相關的參數，等效質量、等效阻尼以及等效剛度、激勵頻率，代入非線性振動微分方程(3)中，并確定激勵幅值的變化范圍；

其中：

步驟三：非線性振動微分方程數值求解；

步驟四：在MATLAB開發平臺中，編制相應的程序，開發參數化的圖形用戶界面；