車輛振動(dòng)學(xué)（二）【轉(zhuǎn)發(fā)】

2017-02-15 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

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(shí)間開始長了起來,身上的細(xì)胞似乎也被喚醒。上一篇文章發(fā)出后,得到了許多鼓勵(lì)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(shí),各位教授給的建議和意見。教授們的博學(xué),嚴(yán)謹(jǐn),踏實(shí),執(zhí)著與努力,是我奮斗的楷模。針對(duì)于車輛振動(dòng)學(xué)的研究還有太多的工作去做。理論是實(shí)踐的基礎(chǔ),實(shí)踐是理論的應(yīng)用,我一直想將車輛振動(dòng)學(xué)的理論與真正的車輛實(shí)踐應(yīng)用結(jié)合起來,做一些研究工作,目前也在為此做著各項(xiàng)準(zhǔn)備。無論現(xiàn)實(shí)社會(huì)有多么殘酷,關(guān)系網(wǎng)有多么復(fù)雜,我一直都相信在這世上,從來就沒有一點(diǎn)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(zhuǎn)。對(duì)于研究,繼續(xù)梳理,如有不當(dāng)之處,還請(qǐng)讀者聯(lián)系我,交流學(xué)習(xí)!

在研究過程中,看過許多的研究文獻(xiàn)。車輛的減振裝置有幾大部分:發(fā)動(dòng)機(jī)懸置,駕駛室懸架,座椅懸架及車輛底盤懸架等。根據(jù)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(jié)構(gòu)雖然不同,但是振動(dòng)的機(jī)理上是類似的。以車輛懸架為例進(jìn)行分析。

懸架的分類,根據(jù)彈性元件或阻尼元件是否可控制,分為被動(dòng)懸架、主動(dòng)懸架及半主動(dòng)懸架。三種懸架的性能比較如下圖所示。圖中,橫坐標(biāo)以車輪動(dòng)載荷來評(píng)價(jià)車輛乘坐的安全性,縱坐標(biāo)是在車身加速度來評(píng)價(jià)車輛乘坐的舒適性。(在這里,個(gè)人感覺對(duì)于汽車振動(dòng)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo):車身加速度,懸架動(dòng)撓度和車輪動(dòng)載荷,在整車的實(shí)際測試影響到底如何?主觀感受與客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系又是怎樣,還需要進(jìn)一步的研究。)

車輛振動(dòng)學(xué)（二）【轉(zhuǎn)發(fā)】cae-fea-theory圖片2

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

隨著選用的懸架結(jié)構(gòu)型式不同,被動(dòng)懸架的動(dòng)力學(xué)特性也不同。目前車輛常見的被動(dòng)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(dòng)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(xué)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(duì)車輛懸架匹配阻尼進(jìn)行理論分析,圖中的變形三角區(qū)代表了被動(dòng)懸架的可行設(shè)計(jì)范圍。

車輛振動(dòng)學(xué)（二）【轉(zhuǎn)發(fā)】cae-fea-theory圖片3

基于此理論結(jié)果,進(jìn)一步探討了我國汽車懸架和減振器國產(chǎn)化過程中的各項(xiàng)問題,分析了先進(jìn)工業(yè)國家減振器企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范速度,確定了評(píng)價(jià)減振器性能的重要指標(biāo),引入開閥阻尼系數(shù)、雙向阻尼比、平安比等概念,以等效線性概念來定義的多個(gè)系數(shù),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(shè)計(jì)指導(dǎo)作用。

在該研究中,被動(dòng)懸架的可行設(shè)計(jì)區(qū),是線性彈簧與線性阻尼的制約關(guān)系或者匹配關(guān)系,但實(shí)際中懸架減振器的外特性是受車輛在不同激勵(lì)下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)決定的。這兩者之間的關(guān)系也值得進(jìn)一步深入研究。

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

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