減速帶激勵(lì)下非線性汽車懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、減速帶在遏制車輛超速導(dǎo)致交通事故的發(fā)生方面發(fā)揮了重要作用，但大量減速帶等設(shè)施也增加了路面的不平度。當(dāng)汽車高速通過減速帶時(shí)，將產(chǎn)生沖擊性的振動(dòng)和尖銳的噪聲，使乘客感到不舒適或使運(yùn)載貨物損壞。影響車輛行駛的速度、平順性（舒適性）、安全性和操縱穩(wěn)定性，同時(shí)還會(huì)造成路面破壞，持續(xù)的振動(dòng)應(yīng)力甚至造成零部件的早期損壞。汽車懸架系統(tǒng)是確保汽車性能和減少零部件損壞的必要裝置，但懸架系統(tǒng)包含大量的非線性部件，系統(tǒng)在激勵(lì)的作用下將產(chǎn)生復(fù)雜的非線性動(dòng)力學(xué)特性

2、，例如，分岔和混沌。這些現(xiàn)象會(huì)給汽車帶來危害，甚至可能產(chǎn)生災(zāi)難性后果。因此，對(duì)汽車高速通過路面鋪設(shè)的減速振動(dòng)帶時(shí)引起的振動(dòng)現(xiàn)象展開研究，將有助于闡明復(fù)雜路面激勵(lì)下非線性汽車懸架模型的復(fù)雜非線性動(dòng)力學(xué)問題，為車輛懸架控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及道路路面的鋪裝設(shè)計(jì)等提供重要的理論指導(dǎo)。
　　 論文以路面上鋪設(shè)的減速帶為外部輸入激勵(lì)，首先對(duì)比分析了減速帶的參數(shù)和設(shè)置方式，建立了單一型和連續(xù)型減速帶下路面激勵(lì)的靜態(tài)模型。此外，分析得出了當(dāng)汽車通過

3、減速帶時(shí)外部激勵(lì)車速相關(guān)函數(shù)，從而得到了與速度耦合的路面激勵(lì)動(dòng)態(tài)模型。論文以四自由度1/2 車輛模型為研究對(duì)象，根據(jù)實(shí)際中懸架彈簧和懸架阻尼的性質(zhì)，以合理的非線性模型來表示彈簧和阻尼的特征。從而建立了接近實(shí)際的包含非線性彈簧和非線性阻尼的汽車懸架系統(tǒng)。用車身加速度來分析汽車通過單一型減速帶時(shí)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，反映出汽車的瞬態(tài)性能，而對(duì)周期和非周期形式的連續(xù)減速帶的激勵(lì)下，以數(shù)值仿真對(duì)汽車懸架系統(tǒng)的混沌動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析，利用分岔圖、相位圖、時(shí)間歷

4、程圖、Poincaré 截面和功率譜等識(shí)別工具證明混沌振動(dòng)的存在。并分別找出內(nèi)部參數(shù)和外部激勵(lì)導(dǎo)致混沌振動(dòng)的條件。得出了減速帶參數(shù)與系統(tǒng)發(fā)生混沌振動(dòng)的車速關(guān)系。針對(duì)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的混沌振動(dòng)，采用懸架系統(tǒng)中常用的混沌控制方法，對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的混沌振動(dòng)實(shí)現(xiàn)了控制，并取得一定的效果。
　　 研究結(jié)果表明，本研究通過分析連續(xù)減速帶激勵(lì)下汽車懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性，為汽車懸架和控制器的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，加深了對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)行為研究，有