【经验分享】车辆振动学(四)

2017-02-15  by:CAE仿真在线  来源:互联网

作者:偶然


题外话

梦里花落知多少的春天悄悄地走了,披着一身绿叶的夏天在暖风里跳动着来了。午时的阳光,从密密层层的枝叶间透射下来,让人感受到了夏的热情。春夏交替的五月,“浮云杨絮无根蒂,天地阔远随飞扬”,满城飞舞的杨絮,轻飘飘,白乎乎,随着风悠然的飞来飞去,远看倒还有几分浪漫妖娆的感觉,身在其中是却深受其扰。一如人世间的各种琐碎,总是让你不停歇的去面对着,忙碌着。


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前几天看了一篇文章,有一句话让我心有共鸣。为什么要读博?答案只有一个:真心想要探索人类未知的领域。我还真有这种思想,不是高喊口号,不是浮夸虚荣,是真心想做一些实事。把车辆振动学的理论与实践相结合,将恩师曾经的努力延续、发展。一点一滴的去积累,不问结果。继续车辆振动学的整理。


半主动悬架


在前面三篇粗略的整理中,简单介绍了车辆振动学的基本概念,被动悬架和主动悬架。将性能与能耗的矛盾进行折衷处理时,半主动悬架得到了广泛的重视与研究。

半主动悬架主要是通过输入少量控制能量改变悬架参数(弹簧刚度系数或减振器阻尼系数),以分级或连续的方式调节参数变化,使悬架的减振性能适应不同的道路和行驶状况,从而改善车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性。半主动悬架相对于主动悬架的成本较低,消耗能源较少,而性能介于被动悬架和主动悬架之间,所以得到了迅速的发展、研究和应用。


半主动悬架应用案例一


荷兰KONI公司,将磁流变减振器应用到卡车上进行试验。磁流变减振器如图(1)所示。卡车如图(2)所示。

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采用硬件在环实验方法,实验原理如图(3)所示;通过控制电流大小,调节减振器的阻尼力的大小,减振器的阻尼特性如图(4)所示。

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对四分之一车辆模型进行在环实验研究。试验研究结果如图(5)和(6)所示。该车辆行驶速度80KM/h时,相对于被动悬架,采用该半主动悬架时的车辆轮胎对地面的冲击可以减少8%,车身垂直加速度均方根值可以降低13%。

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半主动悬架应用案例二



宝马公司研发了应用于摩托车的动态阻尼控制悬架系统(Dynamic Damping Control,DDC),是在电子悬架调节系统(Electronic Suspension Adjustment,ESA)、ESA—2的基础上,整合了诸如牵引力控制系统,ABS系统,油门加速等电子数据改进而成。ESA系统组成如图77所示,DDC系统组成如图8所示。应用车型有宝马645Ci,宝马5系,宝马K1200R(摩托车)等。

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半悬挂应用案例三



德国KW(Klasu Wohlfarth)公司研制出宝马汽车1系、大众高尔夫等车适用的动态阻尼控制系统(DDC),可采用Iphone,Ipod或Ipad实现终端控制,实现阻尼从0~100%线性调整,并

且前后轮独立可调,系统可以存储5组设定。该系统的组成如图9所示。

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车内按钮与苹果手机操作界面如图10所示,应用案例如图11所示。

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有关半主动悬架的研究有许多的研究成果,研究所关注的点主要有:

1、不同的刚度元件(空气弹簧,油气弹簧等)和不同的阻尼元件(摩擦式减振器,电、磁流变减振器,流体动力减振器等)的结构、特性和机理进行研究;

2、半主动悬架的控制策略、控制软硬件的实现;

3、半主动悬架的台架试验、实车试验以及振动控制理论等。

在具体的研究分支上,其研究方法、研究结果以及后续的研究探讨,我会努力进行逐步的分析,敬请关注下一期。


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