重型汽車非線性系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、為了避免重型汽車在外載荷作用下動(dòng)撓度過大，使汽車車身和車架受到較大沖擊，在汽車車架上一般會(huì)布置多個(gè)限位器。當(dāng)重型汽車在行駛過程中受到較大的路面和發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)時(shí)，車橋會(huì)撞擊限位器，使限位器產(chǎn)生彈性變形。由于限位器產(chǎn)生的彈性恢復(fù)力與鋼板彈簧懸架的恢復(fù)力共同作用，使系統(tǒng)回復(fù)到平衡位置的趨勢(shì)增大，這就有效地降低了整車系統(tǒng)的振動(dòng)。但考慮彈性限位器的變形后，汽車懸架系統(tǒng)將變?yōu)榉侄尉€性或分段非線性的非光滑系統(tǒng)，整車的動(dòng)力學(xué)特性將產(chǎn)生較大改變。此外，由于

2、重型汽車采用的鋼板彈性懸架中鋼板之間的摩擦作用，使鋼板彈簧具有遲滯非線性特性，當(dāng)采用線性剛度和阻尼對(duì)其進(jìn)行描述時(shí)往往也會(huì)帶來較大誤差。為此，本文將以某重型汽車為研究對(duì)象，采用具有遲滯非線性連接子結(jié)構(gòu)的混合界面模態(tài)綜合法，對(duì)考慮彈性限位器的整車動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析。 首先將某重型汽車分成若干個(gè)子結(jié)構(gòu)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛室、車架、前、中、后橋以及多個(gè)線性、非線性連接子結(jié)構(gòu)等； 然后在有限元分析軟件Ansys平臺(tái)上對(duì)彈性子結(jié)構(gòu)進(jìn)行

3、動(dòng)力學(xué)分析，得到各彈性子結(jié)構(gòu)的模態(tài)信息；采用混合界面模態(tài)綜合法，建立整車剛一彈耦合系統(tǒng)模型； 最后采用數(shù)值方法對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)特性進(jìn)行分析。 為了研究懸架遲滯非線性和彈性限位器對(duì)汽車動(dòng)力學(xué)特性的影響，本文采用不同工況對(duì)汽車的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行研究，包括：不考慮彈性限位器的非線性懸架、考慮彈性限位器的非線性懸架。不同工況的研究結(jié)果表明，彈性限位器的引入明顯地減緩了汽車的垂向振動(dòng)，從而相對(duì)地延長了汽車使用壽命，改善了駕駛員