車輛振動學（二）【轉發(fā)】

2017-02-15 by:CAE仿真在線來源:互聯網

作者:偶然

題外話

春分一到,燕子北歸,小麥拔節(jié),岸柳青青,油菜花香。從春分起,白天的時間開始長了起來,身上的細胞似乎也被喚醒。上一篇文章發(fā)出后,得到了許多鼓勵與交流。感謝同門師姐給的啟迪:人生注定有很多遺憾,善待每一天,給自己一份信念,活一場燦爛的詩意年華。

至今清晰地記得自己博士答辯時,各位教授給的建議和意見。教授們的博學,嚴謹,踏實,執(zhí)著與努力,是我奮斗的楷模。針對于車輛振動學的研究還有太多的工作去做。理論是實踐的基礎,實踐是理論的應用,我一直想將車輛振動學的理論與真正的車輛實踐應用結合起來,做一些研究工作,目前也在為此做著各項準備。無論現實社會有多么殘酷,關系網有多么復雜,我一直都相信在這世上,從來就沒有一點就通的醍醐灌頂,只有不斷摸索的柳暗花明。繼續(xù)加油!

車輛懸架的分類

言歸正轉。對于研究,繼續(xù)梳理,如有不當之處,還請讀者聯系我,交流學習!

在研究過程中,看過許多的研究文獻。車輛的減振裝置有幾大部分:發(fā)動機懸置,駕駛室懸架,座椅懸架及車輛底盤懸架等。根據不同車輛的工作要求,選擇不同配置及性能的減振裝置。各種減振裝置的結構雖然不同,但是振動的機理上是類似的。以車輛懸架為例進行分析。

懸架的分類,根據彈性元件或阻尼元件是否可控制,分為被動懸架、主動懸架及半主動懸架。三種懸架的性能比較如下圖所示。圖中,橫坐標以車輪動載荷來評價車輛乘坐的安全性,縱坐標是在車身加速度來評價車輛乘坐的舒適性。(在這里,個人感覺對于汽車振動性能的評價指標:車身加速度,懸架動撓度和車輪動載荷,在整車的實際測試影響到底如何?主觀感受與客觀評價標準之間的關系又是怎樣,還需要進一步的研究。)

從圖可以看出,被動懸架是各種性能的折衷,不可調節(jié),主動懸架可調節(jié)的范圍最廣,半主動懸架介于兩者之間。

隨著選用的懸架結構型式不同,被動懸架的動力學特性也不同。目前車輛常見的被動懸架類型有:麥弗遜懸架,雙叉臂式懸架,多連桿懸架,拖曳臂式懸架,連桿支柱懸架等。懸架中的鋼板彈簧和螺旋彈簧都是彈性元件,起到支撐車體的作用。減振器是阻尼元件,起到振動能量的消耗作用。

(a)麥弗遜式懸架

(b)雙叉臂懸架

(c)多連桿懸架

(d)拖曳臂式懸架

(e)連桿支柱懸架

(f)帶鋼板彈簧的前懸架

1994年北京理工大學俞德孚建立了兩自由度四分之一車體模型,基于線性系統(tǒng)理論,對車輛懸架匹配阻尼進行理論分析,圖中的變形三角區(qū)代表了被動懸架的可行設計范圍。

基于此理論結果,進一步探討了我國汽車懸架和減振器國產化過程中的各項問題,分析了先進工業(yè)國家減振器企業(yè)的標準規(guī)范速度,確定了評價減振器性能的重要指標,引入開閥阻尼系數、雙向阻尼比、平安比等概念,以等效線性概念來定義的多個系數,描繪了等效非線性的分段線性特征等,為減振器的反求工程起到了設計指導作用。

在該研究中,被動懸架的可行設計區(qū),是線性彈簧與線性阻尼的制約關系或者匹配關系,但實際中懸架減振器的外特性是受車輛在不同激勵下的動態(tài)響應決定的。這兩者之間的關系也值得進一步深入研究。

越來越多的汽車,安裝了可控懸架,它們的結構是什么樣?有哪些部分組成?控制的原理是如何?會包括哪些技術?還有哪些研究的方向?且等下回分解。

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