轿车系统的模拟装置与动态分析
2014-06-07杨咸启
黄山学院学报 2014年3期
杨咸启,杨 琪,鲍 婕
(黄山学院 机电工程学院,安徽 黄山 245041)
1 概 述
研究发现,轿车乘坐舒适性及操纵安全性与轿车悬挂系统的关系密切。理想的悬挂系统不仅能使车随路面起伏而上下运动,并能借此使整个车身在前进过程中尽量保持水平。还能随车速、路况、运动方式的变化做出适当、灵敏的反应。它能使轮胎与路面贴合,保持适当的角度,从而使轿车的动力性能、制动性能以及转向性能等得到保证。本文设计一种轿车悬挂机构模拟装置,用来模拟汽车在竖直方向的振动。当调整轿车悬挂系统参数时,可以评价参数调整对轿车系统振动造成的影响。
2 轿车系统模型
实际轿车的振动是很复杂的,影响振动的因素很多,这里考虑主要因素,而略去一些次要因素,将系统简化和抽象为动力学模型。建立合理的汽车振动的动力学模型,对于分析和计算的结果的准确性是至关重要的。[1]本文考虑轿车在随机不平路面上行驶时,路面的随机输入对人产生的响应。
轿车在路面上的行驶产生振动,测出其在竖直方向上的位移、速度,为了保证模拟装置的尺寸及其他参数与轿车的实际情况成一定的比例,这里采用如下方法。
1.设计的装置缩小比例为1:5;
2.汽车内部质量集中设置,轮胎弹性采用空气弹簧模拟;
3.地面变化采用凸轮轮廓进行模拟。
设计的轿车系统模拟装置简图如图1所示。该系统的理论分析模型简化为8自由度运动模型[2],如图2所示。8个自……
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