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簧下质量对车辆性能的影响

簧下质量对车辆性能的影响

作者：王洪佳中北大学

学位级别：硕士

目前，车辆简化模型被广泛的应用到车辆簧下质量的相关研究中，此模型未涉及到车辆悬架具体结构参数，从而影响分析结果的真实性。为了分析悬架结构参数如何改善簧下质量对车辆性能的影响，本文建立了双A臂式悬架系统非线性模型，并对... 详细信息

目前，车辆简化模型被广泛的应用到车辆簧下质量的相关研究中，此模型未涉及到车辆悬架具体结构参数，从而影响分析结果的真实性。为了分析悬架结构参数如何改善簧下质量对车辆性能的影响，本文建立了双A臂式悬架系统非线性模型，并对车辆动态性能影响进行分析。结果表明，调整悬架系统结构参数可以改善簧下质量对车辆性能的影响。首先，对汽车振动模型进行简化，基于相应的假设条件，建立了车辆简化立体模型和双轴汽车简化平面模型;通过悬挂质量分配系数的设定，建立了四分之一车辆简化模型;利用簧下质量相关理论，对四分之一车辆简化模型重新定义，建立了适合本文分析的改进的四分之一车辆简化模型。其次，建立双A臂式悬架系统物理模型，对该物理模型进行运动学和动力学方程推导，得到悬架系统非线性动力学模型，并验证该模型准确性。最后，基于Matlab软件平台对所得非线性系统模型进行计算研究;采取不同的簧下质量配比方案，分析了簧下质量对车辆乘坐舒适性、操纵稳定性及悬架设计限制等车辆动态性能的影响;调整并分析双A臂式悬架系统的主要结构参数，得到其对车辆动态性能的影响，确定了悬架系统设计与调整的基本依据。

关键词：簧下质量悬架系统非线性模型双A臂式悬架车辆动态性能

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簧下质量对汽车操纵稳定性的影响研究

簧下质量对汽车操纵稳定性的影响研究

作者：李宁宁南京航空航天大学

学位级别：硕士

由于驱动电机的引入使得轮毂电机驱动的车辆每个车轮均增加30～50kg的质量,大大增加了车辆的簧下质量。为了研究簧下质量对车辆操纵稳定性的影响,本文设计了车辆操纵稳定性试验和仿真,具体内容如下:(1)建立了两自由度和三自由度车辆操... 详细信息

由于驱动电机的引入使得轮毂电机驱动的车辆每个车轮均增加30～50kg的质量,大大增加了车辆的簧下质量。为了研究簧下质量对车辆操纵稳定性的影响,本文设计了车辆操纵稳定性试验和仿真,具体内容如下:(1)建立了两自由度和三自由度车辆操纵稳定性模型,这两个模型为车辆操纵稳定性试验和仿真以及车辆的操纵稳定性优化奠定了理论基础。(2)以大众某款热销车型作为研究目标,设计了原车、原车的后轮加30kg质量块和原车的四轮分别加30kg质量块的三种试验方案,并根据国标中的6项经典车辆操纵稳定性试验,进行了簧下质量对车辆操纵稳定性影响的试验。试验结果表明,适当的增加车辆后轮质量将会提高车辆的操纵稳定性。(3)使用Carmaker车辆动力学分析软件进行车辆操纵稳定性仿真,根据仿真结果与试验结果相同,来验证仿真车辆模型与仿真方法的可靠性。(4)在Carmaker软件中使用对标后的仿真车辆模型,以操纵稳定性试验中最具代表性的稳态响应试验为优化目标进行车辆参数的优化设计。优化结果表明,采用车辆前轮与后轮分别增加45kg质量、车辆质心前移0.2m、车辆质心高度上移0.1m、前悬架刚度增加到75000N/m、后悬架刚度减少到20000N/m、车辆半载和采用高扁平比的轮胎等改进方案,会使得车辆的不足转向度提高一倍,从而达到提高车辆操纵稳定性的目的。

关键词：簧下质量车辆动力学操纵稳定性稳态转向优化

基于簧下质量柔性特征的轻轨车辆刚柔耦合动力学分析

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基于簧下质量柔性特征的轻轨车辆刚柔耦合动力学分析

作者：张成成石家庄铁道大学

学位级别：硕士

城市轻轨交通以其环保,投资建造成本较低,地面空间利用率高等优点被广泛引进,100%低地板车以其较低地板面在轻轨车辆中备受青睐,且低地板车采用的独立旋转车轮有噪音小、小曲线半径通过能力强、维修方便等优点,但传统独立旋转车轮的对... 详细信息

城市轻轨交通以其环保,投资建造成本较低,地面空间利用率高等优点被广泛引进,100%低地板车以其较低地板面在轻轨车辆中备受青睐,且低地板车采用的独立旋转车轮有噪音小、小曲线半径通过能力强、维修方便等优点,但传统独立旋转车轮的对中性较差,易贴靠轨道一侧运行,导致轮轨磨耗加重,增大了脱轨隐患。在此背景下,基于独立旋转车轮转向架结构,对100%低地板车的簧下质量以及整车车辆的动力学性能的研究显然是必要的。传统动力学建模一般将车辆部件都视为刚体。车辆运行时,簧下质量的弹性特征会在轨道随机激扰下表现出来从而影响车辆的动力学性能。基于上述情况,以某型100%低地板车整车为研究对象,在建立其多刚体动力学模型的基础上,分别建立考虑簧下轴桥柔性和车轮柔性的刚柔耦合动力学模型。对比分析簧下轴桥和车轮的柔性特征对整车动力学性能的影响。轴桥振动响应的计算结果表明,当轴桥结构垂向自振频率在15-25 Hz之间时,其模态振型会被轮轨动态作用激发,对整车动力学性能产生较大影响。刚柔耦合模型的轴桥横向振动响应较多刚体模型幅值降低约15%。在此研究基础上,开展了轴桥结构的轻量化设计,优化了其几何截面并将其质量降低了约15%。轴桥优化后,车辆的平稳性和曲线通过性得到了提升。对柔性车轮的振动响应分析发现,柔性车轮振动在高频时大于刚性车轮,低频时横向振动响应大于刚性车轮,垂向振动响应小于刚性车轮。通过计算发现考虑车辆的簧下质量柔性会加剧车辆振动,影响车辆轮轨关系,导致车辆平稳性降低。考虑轴桥柔性的刚柔耦合模型较刚性模型,轮轴横向力和脱轨系数升高;轮轨垂向力和轮重减载率降低。考虑轴桥柔性在一定程度上影响了车辆的曲线通过性。考虑车轮柔性的刚柔耦合较刚性模型,轮轴横向力、轮轨垂向力、轮重减载率、脱轨系数降低,考虑车轮柔性在一定程度上减轻了轮轨磨耗,提升了车辆的曲线通过性。

关键词：刚柔耦合簧下质量振动独立旋转车轮结构优化车辆动力学

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新型电驱动车轮簧下质量轻量化设计分析

新型电驱动车轮簧下质量轻量化设计分析

作者：徐竞雯北京化工大学

学位级别：硕士

电驱动车轮系统作为一种新兴的电动汽车驱动方式,对电动汽车整车结构的布置与驱动控制系统的优化效果作用显著。同时,电驱动车轮将电机等部件的质量引入簧下质量部分,造成汽车的簧下质量大幅增加,使得整车的行驶安全性能恶化,影响了电... 详细信息

电驱动车轮系统作为一种新兴的电动汽车驱动方式,对电动汽车整车结构的布置与驱动控制系统的优化效果作用显著。同时,电驱动车轮将电机等部件的质量引入簧下质量部分,造成汽车的簧下质量大幅增加,使得整车的行驶安全性能恶化,影响了电动轮驱动技术在电动汽车领域的应用和推广。本文基于目前的电驱动车轮形式,设计了一种全新的簧下质量轻量化电驱动车轮结构,主要研究成果如下:(1)探究了工程常用的轻量化设计方法,选择功能轻量化、材料轻量化与结构轻量化三种方法对电驱动车轮进行簧下质量轻量化设计。根据功能轻量化方法,将悬挂系统与电驱动车轮进行集成化设计,得到一种簧下质量转移结构的悬挂系统集成式电驱动车轮,结构中电机、电机支架、变速传动装置与悬臂的质量完全转换为簧上质量。该设计使电驱动车轮簧下质量由86.7kg减轻至47.5kg,簧下质量减轻比例达45.2%。(2)选择急速冷却工艺技术制造的7005型超高强度铝合金作为轻质替换材料对电驱动车轮进行材料轻量化设计,簧下质量进一步减轻至40.3kg,簧下质量减重比例达53.5%。并通过ANSYS Workbench软件的Design Exploration模块对零部件的部分尺寸进行了优化设计,在簧下质量转移与材料轻量化的基础上使电驱动车轮簧下质量再次降低了0.65kg,尺寸优化后本设计电驱动车轮的簧下质量减轻至39.6kg,减重比例达到54.3%。(3)通过动力学仿真分析方法,验证本设计簧下质量的轻量化设计对整车动力学性能的影响。车轮动位移仿真结果表明当车速达到40km/h以上时,本设计簧下质量轻量化结构电驱动车轮在行驶过程中的车轮动载荷明显减小,车轮的接地性能与行驶平稳性大幅提高,整车的操作稳定性与行驶安全性得到改善。

关键词：电驱动车轮结构设计簧下质量轻量化优化设计

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簧下质量那些事儿

摩托车 2020年第8期 82-87页

作者：董澄不详

提到摩托车的性能,摩友们总是津津乐道,谈排量、谈发动机缸数、谈动力输出特性、谈悬挂系统、谈车架……但是,在更深层次还有很多相关的知识,虽然对摩友们来说显得比较生僻,但它们也是实实在在地对摩托车的整体性能起着重要作用,比如这... 详细信息

提到摩托车的性能,摩友们总是津津乐道,谈排量、谈发动机缸数、谈动力输出特性、谈悬挂系统、谈车架……但是,在更深层次还有很多相关的知识,虽然对摩友们来说显得比较生僻,但它们也是实实在在地对摩托车的整体性能起着重要作用,比如这次我们要谈的簧下质量。我们知道摩托车的质量,或者通俗地说重量,最常用概念的是净质量和整备质量。

关键词：悬挂系统簧下质量摩托车整备质量车架输出特性发动机缸排量

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簧下质量的振动对车轴强度的影响

国外铁道车辆 1988年第2期 37-41页

作者：大田安友赵邦华

从提高车轴的可靠性以及为高速铁道车辆研制更轻车轴的观点来看,研究簧下质量的振动对车轴强度的影响是重要的。本文利用一种简单的模型,讨论了簧下质量的振动对车轴强度的影响。一、引言对高速铁道车辆来说,重要的是使簧下质量更轻一... 详细信息

从提高车轴的可靠性以及为高速铁道车辆研制更轻车轴的观点来看,研究簧下质量的振动对车轴强度的影响是重要的。本文利用一种简单的模型,讨论了簧下质量的振动对车轴强度的影响。一、引言对高速铁道车辆来说,重要的是使簧下质量更轻一些。车轴是簧下质量的主要部件,因此需要设计一种更轻的车轴。这一要求是以提高车轴强度的可靠性来达到的。随着速度的提高,簧下质量的惯性力增大,它对车轴强度的影响也就增大。轮载荷的偏差系数是表示簧下质量振动大小的参数之一,特别是在象新干线那样的高速铁道车辆上,簧下质量的惯性力是轮载荷变动的主要因素,但是其他一些因素对轮载荷变动的影响就没有这样大了。通常在分析簧下质量的振动时,簧下质量是同线路的一部分一起振动的。

关键词：簧下质量车轴车辆轴方程式方程高速铁道车辆作用点振型弯曲应力振动模型

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簧下质量对虚拟试验场载荷精度的影响研究

簧下质量对虚拟试验场载荷精度的影响研究

脉冲输入下的簧下质量对车辆平顺性的影响研究

2020中国汽车工程学会年会暨展览会

作者：李欣杨建森王新宇魏广岩中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司中国汽车技术研究中心有限公司

簧下质量是影响汽车内部动载荷数据精度的重要参数。传统的载荷获取方法需要将车轮安装六分力传感器再进行路谱采集试验,这使得整车簧下质量明显增加。本文利用虚拟试验场仿真方法,通过改变簧下质量参数,分别以波形路、比利时路、坑洼... 详细信息

簧下质量是影响汽车内部动载荷数据精度的重要参数。传统的载荷获取方法需要将车轮安装六分力传感器再进行路谱采集试验,这使得整车簧下质量明显增加。本文利用虚拟试验场仿真方法,通过改变簧下质量参数,分别以波形路、比利时路、坑洼路进行仿真,研究汽车动态载荷的变化规律。结果显示:簧下质量与车轮垂向动载荷呈反比关系,与车轮纵向动载荷呈正比关系,即传统的试验场路谱采集方法使轮心垂向载荷偏小,而纵向载荷偏大;同时,利用虚拟试验场技术进行汽车动态载荷分解提取,簧下质量参数更容易与实车保持一致,有利于提高疲劳耐久分析精度。

关键词：簧下质量载荷虚拟试验场疲劳耐久

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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机械设计与制造工程 2017年第9期46卷 108-111页

作者：李宁宁刘苏南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

为了研究脉冲输入下的簧下质量对电动汽车平顺性的影响,在Carmaker软件中建立了车辆的整车模型和脉冲路面的虚拟试验场,并进行了整车平顺性仿真,设计试验进行验证。研究结果表明,随着前轮质量的增加,前轮与车辆质心处的最大加速度逐渐减... 详细信息

为了研究脉冲输入下的簧下质量对电动汽车平顺性的影响,在Carmaker软件中建立了车辆的整车模型和脉冲路面的虚拟试验场,并进行了整车平顺性仿真,设计试验进行验证。研究结果表明,随着前轮质量的增加,前轮与车辆质心处的最大加速度逐渐减小,但当前轮质量增加超过30kg后,车身质心处的主振动频率会落在人体的敏感频率范围内,使人体产生不适感,即降低了车辆行驶平顺性。

关键词：电动车平顺性簧下质量加速度脉冲路面

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轮毂驱动车辆簧下质量增加对操纵稳定性的影响分析

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轮毂驱动车辆簧下质量增加对操纵稳定性的影响分析