主動懸架汽車-路面耦合系統相互作用機理研究.pdf

1、隨著高等級公路運輸當中車速高、載重大的大型運輸車的普遍采用，不但降低了車輛的運輸成本，而且也提高了其運輸的效率。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。由車輪動荷載引起路面結構的動態(tài)響應更加顯著，由此產生的材料松散、疲勞開裂等動態(tài)破壞模式在路面早期損壞現象中變得尤為突出。車輛與道路之間相互作用的分析和研究已經受到人們的重視。
　　本文對車輛與道路系統相互作用的動力學問題進行了研究，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)截斷方法對路基路面有限元動力學模型進行了降階處理并計算輪胎作用力與路面變形之間的傳遞函數，通過MATLAB編制出柔性路基路面彈性動力學有限元程序，解決隨機載荷作用下路基路面響應的分析問題。在SIMULINK系統中，通過把路面輸入模型作為激勵，對車輛與路基路面之間耦合關系的傳遞函數模型進行了仿真，得到動態(tài)輪胎力作為響應。將這個隨機動態(tài)輪胎力，加到動力有限元模型上，并引入動力計算的Wilson-

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