搜索车辆振动学（二）【转发】
2017-02-15 by:CAE仿真在线 来源:互联网
作者:偶然
题外话
春分一到,燕子北归,小麦拔节,岸柳青青,油菜花香。从春分起,白天的时间开始长了起来,身上的细胞似乎也被唤醒。上一篇文章发出后,得到了许多鼓励与交流。感谢同门师姐给的启迪:人生注定有很多遗憾,善待每一天,给自己一份信念,活一场灿烂的诗意年华。
至今清晰地记得自己博士答辩时,各位教授给的建议和意见。教授们的博学,严谨,踏实,执着与努力,是我奋斗的楷模。针对于车辆振动学的研究还有太多的工作去做。理论是实践的基础,实践是理论的应用,我一直想将车辆振动学的理论与真正的车辆实践应用结合起来,做一些研究工作,目前也在为此做着各项准备。无论现实社会有多么残酷,关系网有多么复杂,我一直都相信在这世上,从来就没有一点就通的醍醐灌顶,只有不断摸索的柳暗花明。继续加油!
车辆悬架的分类
言归正转。对于研究,继续梳理,如有不当之处,还请读者联系我,交流学习!
在研究过程中,看过许多的研究文献。车辆的减振装置有几大部分:发动机悬置,驾驶室悬架,座椅悬架及车辆底盘悬架等。根据不同车辆的工作要求,选择不同配置及性能的减振装置。各种减振装置的结构虽然不同,但是振动的机理上是类似的。以车辆悬架为例进行分析。
悬架的分类,根据弹性元件或阻尼元件是否可控制,分为被动悬架、主动悬架及半主动悬架。三种悬架的性能比较如下图所示。图中,横坐标以车轮动载荷来评价车辆乘坐的安全性,纵坐标是在车身加速度来评价车辆乘坐的舒适性。(在这里,个人感觉对于汽车振动性能的评价指标:车身加速度,悬架动挠度和车轮动载荷,在整车的实际测试影响到底如何?主观感受与客观评价标准之间的关系又是怎样,还需要进一步的研究。)
从图可以看出,被动悬架是各种性能的折衷,不可调节,主动悬架可调节的范围最广,半主动悬架介于两者之间。
随着选用的悬架结构型式不同,被动悬架的动力学特性也不同。目前车辆常见的被动悬架类型有:麦弗逊悬架,双叉臂式悬架,多连杆悬架,拖曳臂式悬架,连杆支柱悬架等。悬架中的钢板弹簧和螺旋弹簧都是弹性元件,起到支撑车体的作用。减振器是阻尼元件,起到振动能量的消耗作用。
(a)麦弗逊式悬架
(b)双叉臂悬架
(c)多连杆悬架
(d)拖曳臂式悬架
(e)连杆支柱悬架
(f)带钢板弹簧的前悬架
1994年北京理工大学俞德孚建立了两自由度四分之一车体模型,基于线性系统理论,对车辆悬架匹配阻尼进行理论分析,图中的变形三角区代表了被动悬架的可行设计范围。
基于此理论结果,进一步探讨了我国汽车悬架和减振器国产化过程中的各项问题,分析了先进工业国家减振器企业的标准规范速度,确定了评价减振器性能的重要指标,引入开阀阻尼系数、双向阻尼比、平安比等概念,以等效线性概念来定义的多个系数,描绘了等效非线性的分段线性特征等,为减振器的反求工程起到了设计指导作用。
在该研究中,被动悬架的可行设计区,是线性弹簧与线性阻尼的制约关系或者匹配关系,但实际中悬架减振器的外特性是受车辆在不同激励下的动态响应决定的。这两者之间的关系也值得进一步深入研究。
越来越多的汽车,安装了可控悬架,它们的结构是什么样?有哪些部分组成?控制的原理是如何?会包括哪些技术?还有哪些研究的方向?且等下回分解。
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