2016/1/20 16:17:45 随机路面不同车速的汽车行驶平顺性仿真研究

在特定车速不同路面下平顺性仿真

  采用随机路面生成不同等级的随机路面文件,分别以这些路面作为输入,研究不同等级路面对汽车行驶平顺性的影响。设定车辆以 60km/h 的速度行驶在不同等级路面上,车辆为满载状态,测量点为驾驶员座椅位置,测试目标是传递到驾驶员的垂向振动加速度。图 4.1~图 4.6 为整车在 A、B、C 三种等级路面上行驶时的驾驶员垂向振动加速度及其相应的加速度功率谱。

汽车虚拟仿真软件路面时速测试

车辆以 60km/h 的速度在 A、B、C 级路面上行驶时,加速度功率谱的峰值分别为 2.48E+00532mmsec/ 、1.59E+00632mmsec/ 、2.06E+00632mmsec/ ,座椅处的垂向加速度功率谱曲线峰值所处的区域基本上未发生变化,但随着路面不平度的增大,振动相应增大,且在 C 级路面上行驶时产生的振动响应最大。不同路面等级下的仿真结果显示:路面状况的优劣对车辆行驶平顺性有很大的影响,随着路面情况的恶化,传递到人椅系统的垂向加速度响应值急剧增加。

根据仿真结果编程计算求出加权加速度均方根值,计算结果如表 4.3 所示。

路面测试时速图

根据平顺性评价方法可知,该车以 60km/h 的时速在 A 级和 B级路面上行驶时,没有不舒服的感觉,而在 C 级路面上行驶时,则有些不舒服的感觉。  

在特定路面不同车速下平顺性仿真

根据 GB/T 4970-1996《汽车行驶平顺性随机输入行驶试验方法》的要求,对整车虚拟样机模型进行平顺性随机输入仿真分析。设定车辆在 B 级路面、宽度为2m、长度为 500m,分别以 20km/h、30km/h、 40km/h、50km/h 车速行驶,仿真时间 30s,车辆为满载状态,测量点为驾驶员座椅位置,测试目标是通过悬架、车身、座椅传递到人体的垂向振动加速度。图 4.7~图 4.14 为不同车速时驾驶员座椅垂直加速度时域仿真曲线及其相应的功率谱密度曲线。

  汽车虚拟仿真测试实训图

随着车速的增加,传递到驾驶员座椅的振动响应有所增加,加速度功率谱的峰值分别为 2.56E+00532mmsec/ 、6.48E+00532mmsec/ 、8.85E+00532mmsec/ 、1.45E+00632mmsec/ ,车辆以不同的车速行驶时,座椅位置的垂向振动加速度功率谱峰值所处的区域未发生变化,基本在 2.0Hz 左右,均位于低频段,未出现在 4~12.5Hz 范围内,避开了共振区域,在高频段波形变化趋向于平缓。由此可得:车速对人椅系统的垂向振动加速度的影响非常明显,随着车速增加,振动加速度响应明显增强。响应随车速的增加而增强,这与人们的乘车感觉是相一致的。 根据仿真结果可以求出加权加速度均方根值,计算结果如表 4.4 所示。

  汽车虚拟仿真时速测试结果图

随着行驶速度的增加,加权加速度均方根值也相应的增加,也就是说行驶舒适性随着车速的增加而有所降低。根据平顺性评价方法可知,当加权加速度2/315.0 smaw< 时,人体感觉舒适,由此可知,该车以车速≤/50hkm时,在 B 级路面上行驶时人体感觉舒适。但车辆以 /50hkm 行驶时,驾驶员座椅的振动响应基本接近限值,因此车辆行驶平顺性还有待改善。


 
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