[发明专利]一种载货汽车平顺性的稳定性的仿真分析方法

摘要

本发明公开了一种载货汽车平顺性的稳定性的仿真分析方法，针对某型号载货汽车平顺性存在时好时坏，对平顺性不稳定的现象进行仿真分析；将非线性动力学理论应用于载货汽车平顺性领域，建立了载货汽车平顺性不稳定现象的数值仿真分析方法；对仿真的结果进行分析，利用曲线形式显示仿真分析结果，直观地表达出平顺性不稳定现象；解释平顺性突变的原因，为提升载货汽车舒适性和整车性能提供一定的依据出了相应解决方案。本发明基于MATLAB开发平台开发出了参数化的图形用户界面，用户只要输入最基本的参数，就可以对平顺性稳定性现象进行仿真分析，方法简单，操作方便。

主权项

一种载货汽车平顺性的稳定性的仿真分析方法，其特征在于，该载货汽车平顺性的稳定性的仿真分析方法包括：步骤一：动刚度测试与动刚度特性曲线的拟合；对载货汽车钢板弹簧动刚度进行测试，载货汽车钢板弹簧存在明显的非线性特性；对载货汽车钢板弹簧动刚度测试数据进行拟合，以2次曲线进行拟合，经过拟合，得知，钢板弹簧动刚度存在明显的非线性；在某激励频率下，利用MATLAB对测试数据进行动刚度特性曲线的2次多项式拟合，得到钢板弹簧的动刚度特性曲线表达式：k＝a0+a1x+a2x2            (1)对载货汽车钢板弹簧动刚度进行测试，测试结果表明存在明显的非线性特性；得到激励频率为3Hz时，钢板弹簧动刚度特性曲线表达式为：k＝2372000‑192100000x+5120000000x2     (2)步骤二：建立非线性振动微分方程；根据非线性动力学基础理论，将钢板弹簧质量系统和一个阻尼器耦合起来，施加一个简谐激励，建立非线性振动微分方程：md2xdt2+cdxdt+(a0+a1x+a2x2)x=Fcos2πft---(3)]]>将载货汽车相关的参数，等效质量、等效阻尼以及等效刚度、激励频率，代入非线性振动微分方程(3)中，并确定激励幅值的变化范围；其中：步骤三：非线性振动微分方程数值求解；步骤四：在MATLAB开发平台中，编制相应的程序，开发参数化的图形用户界面；步骤五：载货汽车的平顺性仿真分析及参数优化；采取优化钢板弹簧动刚度特性曲线和阻尼系数的措施来改善载货汽车平顺性的稳定性；利用建立的载货汽车振动数值建立的等效振动模型及开发的数值仿真优化程序，对钢板弹簧动刚度特性曲线和阻尼系数进行仿真优化；仿真优化约束条件为：简谐激励频率为3Hz、响应不出现不稳定现象；经过仿真优化，得到优化后的钢板弹簧动刚度特性曲线和阻尼值，分别为：k＝2032000‑58910x+923x2，c＝1700N·s/m；此时，振动响应的位移、速度和加速度的幅值将不出现不稳定现象。