車輛操縱過程中車身的瞬態變形估計

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車輛操縱過程中車身的瞬態變形估計

車身的特性會影響到車輛的動態性能，如操縱穩定性、垂向舒適性、振動與噪聲等。在車輛操縱穩定性領域，許多文獻中都有通過建立多體動力學模型的方法估計操縱過程中車身變形的例子，以及利用輪胎接地點的作用力辨識懸架與車身連接點的輸入力，并以此作為測試和仿真中計算車身變形的基礎。但對車輛操縱過程中測量車身變形方法的研究卻很少。

介紹了用模態強迫響應方法來辨識懸架與車身連接點的作用力，并將得到的作用力輸入模態模型中，從而獲得可視化的車身變形。具體做法如下：將應變儀固定于靠近懸架和車身連接點附近的位置，測量在操縱車輛過程中車身應變的時域數據，然后去掉前后懸架系統以及動力平臺，在剩下的車身上用錘擊法得到應變儀響應矩陣，進一步通過傅里葉變換等數學方法得到懸架-車身連接點作用力的辨識結果。用于仿真的模態模型由基于殘余向量方法得到的車身彈性模型和基于多體動力學得到的底盤模型兩部分組成。將原車身的有限元模型通過殘余向量法進行簡化，得到可以描述低頻噪聲和振動的車身彈性模型，簡化后的車身模型將仿真時間縮短為原來的1/15。前后懸架以及動力平臺使用剛性單元建立了多體動力學模型，該模型描述了底盤的質心位置、質量、轉動慣量等。兩者通過約束連接到一起，如圖1所示。

圖1　基于ADAMS的整車仿真模型

蛇行工況下實車試驗結果和模型仿真結果的對比表明，該模態模型很好地描述了車輛的動力學特性，準確地計算了車身的瞬態變形。

Masafumi Kyuse et al. SAE 2010-01-0945.

編譯：趙帥