主動(dòng)懸架汽車-路面耦合系統(tǒng)相互作用機(jī)理研究.pdf

1、隨著高等級(jí)公路運(yùn)輸當(dāng)中車速高、載重大的大型運(yùn)輸車的普遍采用，不但降低了車輛的運(yùn)輸成本，而且也提高了其運(yùn)輸?shù)男?。但另一方面，也加快了道路路面的破壞，降低了道路的使用壽命。由車輪?dòng)荷載引起路面結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)更加顯著，由此產(chǎn)生的材料松散、疲勞開裂等動(dòng)態(tài)破壞模式在路面早期損壞現(xiàn)象中變得尤為突出。車輛與道路之間相互作用的分析和研究已經(jīng)受到人們的重視。
　　本文對(duì)車輛與道路系統(tǒng)相互作用的動(dòng)力學(xué)問題進(jìn)行了研究，建立二自由度四分之一車輛模型、路

2、基路面有限元模型和路面不平度輸入模型。通過模態(tài)截?cái)喾椒▽?duì)路基路面有限元?jiǎng)恿W(xué)模型進(jìn)行了降階處理并計(jì)算輪胎作用力與路面變形之間的傳遞函數(shù)，通過MATLAB編制出柔性路基路面彈性動(dòng)力學(xué)有限元程序，解決隨機(jī)載荷作用下路基路面響應(yīng)的分析問題。在SIMULINK系統(tǒng)中，通過把路面輸入模型作為激勵(lì)，對(duì)車輛與路基路面之間耦合關(guān)系的傳遞函數(shù)模型進(jìn)行了仿真，得到動(dòng)態(tài)輪胎力作為響應(yīng)。將這個(gè)隨機(jī)動(dòng)態(tài)輪胎力，加到動(dòng)力有限元模型上，并引入動(dòng)力計(jì)算的Wilson-

3、θ法求出隨機(jī)載荷作用下路基路面的響應(yīng)。分析得到路基路面中豎向動(dòng)應(yīng)力隨深度衰減規(guī)律；行車速度、基層剛度對(duì)動(dòng)態(tài)輪胎力、路面動(dòng)變形、車輛豎向加速度的影響以及動(dòng)態(tài)輪胎力與路面動(dòng)變形之間關(guān)系等。
　　對(duì)車輛主動(dòng)懸架控制策略進(jìn)行了仿真研究。在保證汽車乘坐舒適性和操作安全性的前提下，通過LQG主動(dòng)控制懸架系統(tǒng)，分析了LQG懸架系統(tǒng)對(duì)車輛動(dòng)態(tài)輪胎力、車輛加速度、路面動(dòng)變形響應(yīng)的影響規(guī)律。從仿真分析結(jié)果中得出，主動(dòng)懸架可以降低車輛對(duì)路面的動(dòng)態(tài)載荷并