基于二自由度振動模型的升高維修車油氣懸架等效線性化剛度阻尼的優(yōu)化, 本地 專業(yè) 升高維修車出租

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升高維修車出租  順德升高維修車出租公司, 順德升高維修車租賃   二自由度升高維修車懸架建模及分析, 基于二自由度懸架振動系統(tǒng)推導(dǎo)建立動力學(xué)方程，公式中：sM表示簧載質(zhì)量（車身），uM表示非簧載質(zhì)量（車輪），sK表示彈簧剛度，tK代表輪胎剛度，C表示減振器阻尼系數(shù)，suz和z分別表示車身和車輪的垂直位移，原點選在各自的平衡位置。 二自由度懸架振動系統(tǒng)則無阻尼自由振動時的運動方程.  對二自由度系統(tǒng)，分別考慮單獨一個質(zhì)量做自由振動，可推出車身質(zhì)量偏頻和車輪質(zhì)量偏頻的表達式。 推導(dǎo)出系統(tǒng)主頻率方程,  解出系統(tǒng)主頻率的平方.

     在MATLAB中進行數(shù)學(xué)建模，模型參數(shù)見表，計算得到：車身固有頻率為1.55Hz，車輪固有頻率為11.16Hz，雙質(zhì)量懸架系統(tǒng)主頻率（低頻）為1.29Hz，雙質(zhì)量懸架系統(tǒng)主頻率（高頻）為11.89Hz。 通過對上述公式進行傅里葉變換可整理得到系統(tǒng)的傳遞特性，這里直接使用給出的結(jié)論對模型進行分析，詳細推導(dǎo)過程參見文獻。車身位移2z對路面位移q的頻率響應(yīng)函數(shù)為12222z14q,  其中， 車身部分阻尼比， 其中/sMM為質(zhì)量比。在MATLAB中可以繪制出車身位移對路面位移傳遞函數(shù)的頻響特性， 幅頻特性曲線在車身固有頻率0f和車輪固有頻率tf附近有兩個共振峰，路面對系統(tǒng)的激勵在02tf時主要由懸架衰減，而在tff時由輪胎進一步衰減。  繪制雙質(zhì)量系統(tǒng)傳遞函數(shù)伯德圖，計算得到的頻率性能指標分別為：幅值穩(wěn)定裕度：Gm=23.9dB，穿越頻率：wg=58.6rad/s，相位角穩(wěn)定裕度：Pm=22.3，剪切頻率：wc=11.7rad/s，根據(jù)經(jīng)典控制理論可知，系統(tǒng)為穩(wěn)定系統(tǒng)。推導(dǎo)出汽車相對動載對車輪速度的傳遞函數(shù).  繪制出車輪相對動載荷對車輪速度的傳遞函數(shù)伯德圖,  繪制出懸架動撓度對車輪速度的傳遞函數(shù)伯德圖. 上面求得的各個振動響應(yīng)對q傳遞函數(shù)可用于對各個響應(yīng)量的均方值的求解之中，以車身加速度為例其均方值為.   考慮到礦車的實際使用條件，選擇仿真工況條件為D級路面，車速30km/h。通過MATLAB中編寫計算程序最終求得車身加速度均方根值為3.236m/s2，車輪相對動載荷均方根值為0.41，懸架動撓度均方根值為42mm。

      在ADAMS/Car中建立礦車前懸架多體動力學(xué)模型，對懸架進行雙輪同向激振，得到油氣彈簧輸出力和輪胎垂向力的仿真結(jié)果以及懸架杠桿比隨車輪跳動行程的關(guān)系曲線，在懸架的跳動行程內(nèi)其杠桿比始終處于1附近，故為了簡化模型，提高仿真計算速度，可忽略運動行程中因?qū)驒C構(gòu)杠桿比變化帶來的非線性影響，假設(shè)懸架杠桿比始終為1，在ADAMS/VIEW中建立1/4升高維修車多體動力學(xué)模型，模型中包括簧上質(zhì)量、活塞桿、活塞缸筒、車橋、輪胎和地面多個剛體，總共2個自由度?；钊麠U和活塞缸筒之間的彈簧阻尼器代表單氣室油氣懸架提供的剛度和阻尼，輪胎與地面之間的彈簧代表輪胎提供的剛度，輪胎阻尼忽略不計。油氣懸架初始非線性剛度曲線和阻尼曲線。縱軸表示輸出彈性力，橫軸表示相對于平衡位置的彈簧變形量  縱軸表示油氣彈簧輸出阻尼力（單位：N），橫軸表示活塞與動力缸之間的相對速度   油氣懸架非線性阻尼, 隨機路面文件的編制, 路面不平度模型通常把路面相對于基準平面的高度沿道路走向長度I的變化稱為不平度函數(shù)。在描述路面不平度的數(shù)學(xué)模型中，功率譜分析模型和時間序列分析模型被廣泛使用，路面功率譜密度采用下式進行擬合：n表示空間頻率，即每米包含的波長數(shù)；0n為空間參考頻率，10n0.1m；qGn表示空間參考頻率0n下的路面功率譜密度，可根據(jù)路面情況在國標中選擇相關(guān)數(shù)值；w為頻率指數(shù)。常用的根據(jù)路面不平度頻域結(jié)構(gòu)生成路面模型的方法包括：諧波疊加法、濾波白噪聲法、離散隨機序列生成法、快速傅里葉反變換生成法等。相比于其他幾種方法，諧波疊加法簡單直觀，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)嚴密，普適性好，精度較高，可以滿足本文仿真精度要求，故本文采用諧波疊加法來構(gòu)造道路時域模型，把路面隨機激勵表示成一定相位的三角函數(shù)值之和，下面對這一方法進行簡要的理論說明：設(shè)在空間頻率12n內(nèi)的路面位移譜密度，由于把路面激勵視為平穩(wěn)的隨機過程，所以路面不平度26的方差可以表示為：對上述積分表達式進行離散化處理，將12n,n細分分為n個區(qū)間，將每個細分小區(qū)間內(nèi)的積分值近似表達為該區(qū)間頻率寬度與中心頻率譜密度的乘積，則離散化后的路面不平度方差可近似表達.  根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì)可知，在每個細分后的小區(qū)間內(nèi)，均存在一個頻率幅值為2的正弦函數(shù)，使該三角函數(shù)在對應(yīng)周期內(nèi)的積分與qmidiiGnn相等, 把各個小區(qū)間內(nèi)的正弦函數(shù)疊加即可得到隨機不平路面模型。