图11-27左单轮前束角曲线......
2023-09-17
ADAMS车辆工程案例仿真，实现机控联合仿真
【摘要】：按同工况进行速度保持仿真，车身垂向加速度计算结果如图16-31～图16-32所示，auxiliary为转向桥加装阻尼器仿真结果曲线；驾驶室垂向加速度极值为243.57，均方根值为37.54，驾驶室在磁流变主动阻尼器的基础上极值与均方根性能继续提升39.64%、65.07%；功率谱显示在全频域范围内，驾驶室性能均提升，低频段改善明显。
（1）路面模型。
按要求编制连续正弦波路面文件谱，波纹路面宽2 m，路面摩擦系数为0.9，路面垂向峰值为10 mm，波长8 m，路面特征为“sine”，波纹路面无偏移；编制好的正弦波路面如图16-26所示。
图16-26 正弦路面模型
（2）速度保持仿真。
整车保持匀速直线行驶状态，速度为40 km/h，方向盘锁定，仿真计算时间为10 s。计算结果如图16-27～图16-29所示，passive为常规阻尼器仿真结果曲线，active为磁流变阻尼器仿真结果曲线；驾驶室垂向加速度改善明显，极值从1 026.98降低为403.50，均方根值从415.65降低为107.47，垂向加速度极值与均方根性能分别提升60.71%、74.14%；驾驶室横摆角速度极值从0.022 4降低为0.017 3，均方根值从0.007 4降低为0.005 0，横摆角速度极值与均方根性能分别提升22.77%、32.43%；驾驶室侧倾角速度极值从1.466 2降低为0.772 0，均方根值从0.319 5降低为0.272 0，侧倾角速度极值与均方根性能分别提升47.35%、14.87%。
图16-27 驾驶室垂向加速度/Z
图16-28 驾驶室横摆角速度/Z
图16-29 驾驶室侧倾角速度/X
（3）转向桥避震器。
牵引车轴距较长，同时转向桥板簧刚度相对后轴平衡悬架刚度要小很多，在经过坑洼路面时导致整车的俯仰角过大，从而导致安装在车架上的驾驶振动过大。针对此问题，提出在转向桥加装阻尼器，阻尼器安装位置如图16-30所示。更换驾驶室阻尼器特性文件为变频率实验数据。按同工况进行速度保持仿真，车身垂向加速度计算结果如图16-31～图16-32所示，auxiliary为转向桥加装阻尼器仿真结果曲线；驾驶室垂向加速度极值为243.57，均方根值为37.54，驾驶室在磁流变主动阻尼器的基础上极值与均方根性能继续提升39.64%、65.07%；功率谱显示在全频域范围内，驾驶室性能均提升，低频段改善明显。
图16-30 转向桥阻尼器
图16-31 驾驶室垂向加速度/阻尼器
图16-32 驾驶室垂向加速度功率谱
（4）计算结论。
① 磁流变阻尼器变电流实验表明，随着电流的增加，阻尼力增加，阻尼特性为非重合曲线；变频率实验表明，随着频率的增加，阻尼力亦增加，同时阻尼器有效工作区域范围增加，适当提升阻尼器工作频率对系统有益；
② 采用模糊PID-D耦合算法后，驾驶室垂向加速度、横摆角速度、侧倾角速度指标参数均有改善，其中驾驶室垂向加速度改善较为明显，垂向加速度极值与均方根性能分别提升60.71%、74.14%；
③ 转向桥加装阻尼器后，驾驶室在磁流变主动阻尼器的基础上极值与均方根性能继续提升39.64%、65.07%；功率谱显示在全频域范围内提升，低频段改善明显；
④ 整车平台下研究驾驶室与其他系统匹配、优化等特性对于车辆理论及工程研究均具有指导意义。
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