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车辆—柔性路面力学相互作用系统的研究

车辆与路面相互作用的动力学问题是一个新的科学分支,它主要研究车辆、道路以及它们之间的相互作用的动力学问题,而后面的研究是现阶段研究的薄弱环节。关于车辆和道路本身的研究工作,各自领域的专家、学者们已开展了很深入的研究,但是将他们联系起来作为一个系统来研究至今开展得不够广泛和深入,尤其是涉及到车辆结构参数上的变化引起车辆的动载及路面的动态响应的研究工作开展的更少。为了弥补和完善车辆-路面相互作用系统研究中的不足,课题展开了一系列有关这方面的工作,取得了一些成果。课题涉及的研究内容有以下几方面:1、动载模型的研究。车辆对路面的载荷并非是定值载荷,而是不断变化的动载,深入研究这种载荷的变化规律,在车辆-路面相互作用的研究中十分重要。在研究过程中,一系列被动悬架车辆模型被建立起来,并以此作为动载分析的基础。悬架结构的调整可以降低车辆动载、改善车辆对路面的破坏性作用(即动载)、提高路面的使用寿命,因此,作者引入了半主动悬架技术用于改善车辆动  (本文共103页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
中南大学

车辆随机荷载与柔性路面相互作用的研究

由于车辆动态荷载的存在,使得静力荷载模式下的分析结果与车辆行驶过程中对路面的实际作用力的差异较大,路面结构的动力学特性也远非静力学特性所能描述,这些缺陷和差异,现有的设计理论和方法是无法从根本上加以解决的。本文针对目前高速公路重型车辆与路面之间相互动力作用研究中的一些热点和难点问题(如车辆随机荷载的实测研究与随机荷载作用下柔性路面层状体系动力响应的研究),以车辆随机荷载及其激励下的路面结构响应为研究对象,将车-路作为相互作用的统一整体,进行了深入的理论分析和试验研究,主要研究内容如下:1.针对使车辆产生随机振动的激励——路面不平度,分析了高速公路路面不平度PSD的特点和规律。在此基础上,分析与评价了各种车辆振动模型,并用数值计算的方法,利用两自由度车辆模型和单自由度车辆模型对车辆随机振动进行了数值计算,分析了路面不平整度、路面的激振频率、路面波长及路面波数谱密度等路面参数和车辆轮重、行车速度、车轮承重体系刚度和阻尼等车辆参数对车...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

车辆与路面相互作用系统动力学理论与仿真研究

随着汽车数量的增加,车速和车辆载重的提升,公路交通压力逐渐增大,对车辆和公路结构设计的技术要求越来越高,车辆在道路上行驶的舒适性、安全性以及车辆对道路的破坏日趋成为人们关注的问题。路面本身不平整,车辆会产生的振动,振动的车辆加之车辆自重又会对路面产生破坏,许多路面在通车一段时间后就出现了不同程度的破坏,而破坏路面会引起汽车振动加剧,从而进一步加大汽车对路面的破坏,继而严重影响行汽车的安全性和舒适性,车辆和道路是一个互相作用不可分割的整体系统,因此,有必要对汽车与路面相互作用系统动力学问题进行深入的研究。本论文主要研究的内容是车辆与路面相互作用系统的动力学问题。首先,从车辆动力学领域出发,考虑车辆自身振动和路面不平整两方面引起的车辆系统振动,以汽车为重点研究对象,建立了二自由度车辆-路面相互作用的力学模型。把路面不平度作为汽车系统的激励,推导出车辆-路面系统的运动控制方程,通过具体算例,研究车辆悬架、轮胎参数和道路参数等对路面位移...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

汽车磁流变半主动悬架控制系统研究

随着国民经济飞速发展、高速公路网全面建设以及生活水平极大提高,汽车逐渐融入到人们工作生活之中,成为不可或缺的交通工具,人们对汽车的行驶平顺性和安全性提出更高的要求。悬架是影响汽车性能的关键部件,采用能够根据路面情况和车辆运行状态进行实时控制的智能悬架是提高汽车的平顺性和安全性的一条重要途径。磁流变半主动悬架利用磁流变技术实现了阻尼实时控制,具有优良的可控性、很宽的动态范围、较高的响应速度,很低的功耗,相对简单的结构,成为目前智能悬架领域的研究热点,受到全球汽车制造商的青睐。本文应用理论分析、数值仿真和道路试验的方法,对磁流变阻尼器的动态特性、汽车磁流变半主动悬架的动力学特性、半主动悬架控制策略以及控制系统设计与实现进行了研究。具体工作包括以下几方面: (1)阐述了智能悬架研究的重要意义,回顾了智能悬架研究历史和进展,综述了磁流变液、磁流变阻尼器和汽车磁流变半主动悬架的研究现状和存在的问题,针对汽车磁流变半主动悬架目前存在的问题提...  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
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汽车磁流变半主动悬架仿人智能控制研究

随着高速公路网的大量建设,车速不断提高,人们对汽车的舒适性和安全性提出了更高的要求。悬架作为影响汽车性能的关键部件,采用能够根据路面情况和车辆运行工况进行实时控制的智能悬架是提高汽车性能的一条重要途径。基于磁流变技术的半主动悬架由于响应快,动态范围宽,功耗低,结构简单,成为了目前智能悬架的研究热点。磁流变阻尼器的研制和半主动控制策略的设计是磁流变半主动悬架的两项关键技术,随着磁流变阻尼器研制水平的不断推进,控制策略的设计与实现将成为磁流变悬架性能最终能否充分体现的关键因素。由于磁流变悬架是一个存在有不确定性、时滞的复杂非线性动力学系统,控制策略的设计极富挑战性,先前的一些半主动控制算法针对具体问题的特征,虽然都取得了一定的控制效果,但仍然存在局限性,较少从整车的角度对悬架进行协调解耦控制。基于此,本文以“仿人”,“仿生”为指导思想,以安装四支磁流变阻尼器的某国产轿车为研究对象,基于动觉智能图式仿人智能控制理论,运用理论分析、数值...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
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半主动悬架与电动助力转向系统自适应模糊集成控制及其优化设计

转向系统与悬架系统是汽车底盘系统中影响车身姿态的两大关键系统,是保证车辆行驶平顺性、操纵稳定性和安全性的重要组成部件。有关改进悬架结构及控制以提高悬架动态性能,采用动力转向及控制技术提高转向时操纵轻便性和稳定性的研究是车辆工程技术领域的热点课题之一。直至目前,主动/半主动悬架和电动助力转向(EPS)及其控制系统的研究已分别取得了许多成果,但由于悬架系统与转向系统之间具有一定的耦合作用,简单的叠加控制并不能获得最优的综合性能,要获得更优的整车综合性能必须依赖于两个系统的集成控制。本文对半主动悬架系统的关键部件——减振器、半主动悬架与EPS及其集成控制系统进行了较深入的研究。首先,建立了基于转向状态下的半车模型,并建立了包括EPS模型、半主动悬架模型、轮胎模型和路面模型在内的整车多自由度动力学集成模型,分析了半主动悬架系统和EPS系统对车身姿态的影响。第二,将模糊控制应用于半主动悬架和EPS集成控制系统,针对传统的模糊控制规则不可调...  (本文共160页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
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基于MR阻尼器的半主动悬架控制方法研究

汽车半主动悬架的性能可以接近主动悬架,其制造成本和使用成本都远低于主动悬架,是汽车悬架技术发展的主要方向。在车用MR阻尼器研制成功后,控制器的设计是半主动悬架研究的关键问题。目前,半主动悬架控制算法主要集中在天棚阻尼控制和模糊控制等方面,天棚阻尼控制算法具有较好的舒适性却牺牲了安全性,模糊控制具有较好的鲁棒性但稳态精度较低。半主动悬架的控制算法、由半主动悬架实现整车振动控制方式以及系统性能等问题仍需深入研究。因此,在国家自然科学基金“典型智能机械结构若干基础问题”重点项目的资助下,论文对基于MR阻尼器半主动悬架的控制方法进行研究具有十分重要的意义。首先,建立汽车振动系统动力学模型和MR阻尼器的简化力学模型。用CAD/CAE建模分析法与试验及计算相结合的方法获取模型参数。由研制的汽车复杂零部件质量参数测试装置及夹具和信号测试仪器组成测试系统,用周期计算式修正试验台的非线性影响,实现了被测物体的质心高度和转动惯量的测试。由质量参数测...  (本文共146页) 本文目录 | 阅读全文>>