[发明专利]一种用于解决悬架系统耦合振动的混合分析方法

说明书

本发明涉及一种用于解决悬架系统耦合振动的混合分析方法，包括如下步骤：首先进行悬架系统台架振动试验，虚拟反求悬架相对变形；对前后悬架耦合振动分析；建立整车动力学振动模型，并进行振动仿真分析；建立悬架系统参数化动力学模型，悬架耦合振动影响因素灵敏度分析；对悬架耦合振动优化仿真分析，并进行优化方案效果验证分析。本发明综合运用动力学原理和试验技术，提供的悬架系统耦合振动混合分析方法，解决了现有悬架系统耦合振动分析方法边界条件简单、分析结果误差大的问题，本发明的分析方法具有较高的适用性和可操作性，分析结果精度高和优化效果显著的特点。

技术领域

本发明涉及一种用于解决悬架系统耦合振动的混合分析方法，属于车辆动力学仿真与试验分析技术领域。

背景技术

当车辆行驶在凸凹不平路面时，垂向振动与俯仰振动是评价车辆舒适性的关键指标，优越的舒适性能要求车身垂向振动与俯仰振动的幅值尽可能小。但是汽车是一个复杂的系统，当前后悬架的刚度、阻尼，前后轴荷，以及轴距设计不合理时，往往会造成前悬架与后悬架耦合振动现象的发生，使车身产生明显的垂向振动与俯仰振动，影响驾乘人员舒适性与健康。前悬架与后悬架耦合振动分析与解耦设计是提升车辆NVH性能、实现车辆振动控制的基础。与之相关的研究也越来越多，Junhong Zhang等人在文献《A mathematicalmodel for coupled vibration system of road vehicle and coupling effectanalysis》中提出了一种描述道路运输车辆动力学的数学模型,使用状态空间理论研究了子结构之间的耦合相关性。Judy P等人在文献《Pitching effect of a three-massvehicle model for analyzing vehicle-bridge interaction》中通过在车身三个不同位置上安装三向传感器，对试验数据的分析揭示了车轮振动响应。X.Sun等人在文献《Research of Simulation on the Effect of Suspension Damping on Vehicle Ride》中建立了四自由度车辆悬架系统数学模型，并建立了车辆悬架的振动微分方程，从理论上推导出了悬架间振动的频率响应函数。当前，对前后悬架耦合振动的研究多集中在理论建模分析与动力学仿真领域，但是当车辆行驶在凸凹不平路面时，往往会发生轴荷转移、悬架变形迟滞、阻尼非线性、部件间的冲击等现象，使得理论分析与动力学仿真结果不能精确反映悬架耦合振动特性。为了提高车辆前悬架与后悬架耦合振动的分析精度，并通过优化仿真技术降低前悬架与后悬架的耦合振动程度，提出了一种用于解决悬架系统耦合振动的混合分析方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提出一种多性能协同匹配的轻量化复合材料板簧设计方法，用以解决传统方法设计出的复合材料板簧难以同时满足多种机械性能，且复合材料板簧铺层工艺参数缺少明确可行优化方法的问题。

本发明的具体技术方案如下：一种用于解决悬架系统耦合振动的混合分析方法，包括如下步骤：

步骤1，对悬架系统台架进行振动试验，虚拟反求所述悬架系统的相对变形；

步骤2，对前后悬架进行耦合振动分析；

步骤3，建立整车动力学振动模型，并进行振动仿真分析；

步骤4，建立悬架系统参数化动力学模型，并对悬架耦合振动影响因素进行灵敏度分析；

步骤5，根据前述步骤中得出的数据对悬架系统耦合振动进行优化仿真分析，并进行优化方案效果验证分析。

进一步的，所述步骤1中，包括如下具体步骤：

步骤1.1，将车辆前轮固定于试验台上，使后轮处于自由状态，通过驱动液压缸给试验台施加Z向脉冲位移激励，并分别提取前悬架系统上下两端的加速度数据和后悬架系统上下两端的加速度数据；