【正文】 二維、三維流線圖、三維彩色流錐圖、流沙圖、流帶圖、流管圖、卷曲圖與切片圖等，此外還可以生成快照圖和進(jìn)行動畫制作。具有一般語言基礎(chǔ)的用戶很快就可以掌握。 MATLAB 是由 MathWork 公司與 1984 年推出的一套計算軟件，分為總包和若干個工具箱，可以實現(xiàn)數(shù)值分析、優(yōu)化、統(tǒng)計、偏微分方程數(shù)值解、自動控制、信號處理、圖像處理等若干個領(lǐng)域的計算和圖形顯示功能。清華大學(xué)、長春汽車研究所進(jìn)行了許多有關(guān)座椅傳遞特性、人 — 椅系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)識別、座椅特性與汽車底盤振動特性的合理匹配等方面的研究。不少研究成果已應(yīng)用到平順性的評價與改進(jìn)工作中，對我國汽車新產(chǎn)品的開展與老產(chǎn)品的改進(jìn)起到了重要作用，大大縮短了我國汽車技術(shù)水平在這一領(lǐng)域與國際先進(jìn)水平的差距。許多研究所高等院校的研究人員付出了許多勞動，開展了大量的基礎(chǔ)研究工作，制定了一系列近代的試驗評價方法。 國外學(xué)者也用空間整車力學(xué)模型進(jìn)行過汽車平順性和操縱穩(wěn)定性研究。 （ 2） 1/2 汽車模型 1/2 汽車模型（如圖 11 所示）考慮了汽車過程中的垂直和俯仰振動，由于前后車輪對汽車的激勵存在時間的滯后關(guān)系。 （ 1） 1/4 汽車模型 1/4 汽車模型認(rèn)為汽車前后軸上方車身部分的集中質(zhì)量的運(yùn)動是相互獨(dú)立的，只考慮垂直振動。 集中參數(shù)法，是面向參數(shù)的方法，不必考慮汽車的具體結(jié)構(gòu)，只要根據(jù)汽車振動分析需要給出描述汽車零部件結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度和阻尼參數(shù)，即可進(jìn)行汽車平順性的分析。但是無應(yīng)用哪一種方法進(jìn)行汽車平順性分析，都必須建立合理而正確的汽車振動的力模型。探討更為簡單、快速和精確的建模與仿真方法，對促進(jìn)汽車平順性研究具有重要的意義。汽車平順性的建模與仿真研究不受試驗條件的限制，可以避免試驗中的一些隨機(jī)因素的影響，便于比較分析。所以提高汽車平順性已經(jīng)成為了必然的趨勢。但較有實力的汽車制造公司基本上都在歐洲和美國。年均增長幅度高達(dá) 70%左右， 2020 年的銷售量是 2020 年的銷售量的 倍，汽車的生產(chǎn)與開發(fā)成為國內(nèi)載貨汽車生產(chǎn)廠家競爭的焦點(diǎn)。因而如何最大限度地降低汽車在過程中所產(chǎn)生的振動，甚至更進(jìn)一步利用振動來為我所用，是一項十分有價值和意義的工作。良好的平順性會使長途貨車保持貨物的完整，會使長途客車的旅行者更加舒適，驅(qū)趕長途跋涉帶來的煩惱，會使農(nóng)用運(yùn)輸車不因低級路面而影響勞作。對于駕駛員而言，好的平順性能會讓人心情愉快，充分享受駕駛帶來的快樂。在過程中，如果平順性很差，強(qiáng)烈振動產(chǎn)生的沖擊會加速零部件的磨損，降低零部件的疲勞壽命。隨著汽車日新月異的發(fā)展，汽車平順性也被越來越加重視，體現(xiàn)著汽車技術(shù)的提高。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使 用過的材料?；搓幑W(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 I 頁 共 50 頁 目 錄 1 緒論 ................................................................................................................................ 2 ................................................................................................. 2 ................................................................................... 3 .............................................................................................. 4 國內(nèi)外汽車平順性建模與仿真研究現(xiàn)狀 ........................................................................ 4 面向結(jié)構(gòu)和面向參數(shù)的方法比較 ............................................................................... 4 動力學(xué)模型的選擇 .................................................................................................. 5 國內(nèi)汽車平順性的研究 ............................................................................................. 6 MATLAB軟件介紹 ........................................................................................................ 7 本文主要研究內(nèi)容 ........................................................................................................ 7 2 路面激勵 ......................................................................................................................... 8 ............................................................................................................................. 8 ............................................................................................................ 9 隨機(jī)路面擬合的方法 ................................................................................................. 9 路面激勵的擬合 ........................................................................................................ 9 路面激勵的生成 .......................................................................................................... 11 ................................................................................................13 .............................................................................................14 3 汽車模型建立 .................................................................................................................16 模型 建立 .....................................................................................................................16 微分方程的建立 ..........................................................................................................18 微分方程的矩陣表達(dá)式 ................................................................................................19 4 MATLAB軟件下平順性的計算及分析 .................................................................................21 利用 MATLAB編寫改進(jìn)的歐拉方法后的微分方程的解法 ................................................21 ....................................................................................................24 平順性的計算以及評價 ................................................................................................26 各種汽車參數(shù)對平順性的影響 .....................................................................................28 結(jié)論 ...................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 汽車平順性研究的背景和意義 隨著生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快，人們對汽車乘坐舒適性的要求越來越高，正朝著安全、舒適、環(huán)保、節(jié)能的方向前進(jìn)，尤其是汽車乘坐的舒適性更是人們追求高品質(zhì)生活的重要體現(xiàn)，汽車平順性是影響汽車乘坐舒適性的重要原因。車輛的振動還是車內(nèi)噪聲的主要來源之一，汽車的強(qiáng)烈振動還會使車輪跳離地面，影響汽車的動力性、制動性以及操縱穩(wěn)定性。否則，汽車的不停顛簸，會使駕駛員疲憊，注意力不集中，易引發(fā)交通事故，造成人財損失。其它行業(yè)由于用途的不同，對汽車平順性也提出了各自的要求。 隨著國民經(jīng)濟(jì)連續(xù)多年的高速發(fā)展，尤其是國家對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的逐年加大，使得載貨汽車的生產(chǎn)在近年來呈現(xiàn)了爆發(fā)式發(fā)展。汽車的工作條件比較惡劣，的道路標(biāo)準(zhǔn)低、彎道和坡路多，車輛頻繁轉(zhuǎn)向與制動，并長期在滿載、振動與沖擊載荷下工作，座椅部位的振動水平是一般客車的 9到 16 倍，更為嚴(yán)重的是大多數(shù)商用車駕駛員在這種環(huán)境中一天工作時間長，這給駕駛員帶來較大疲勞和危險。如奔馳公司的汽車， 2020 年的產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量 %，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它競爭對手。 汽車平順性建模的意義 為了保證汽車具有良好的平順性，汽車性能的預(yù)測極其重要。不僅能夠?qū)σ延衅囘M(jìn)行評價，提出改進(jìn)措施。 國內(nèi)外汽車平順性建模與仿真研究現(xiàn)狀 面向結(jié)構(gòu)和面向參數(shù)的方法比較 20 世紀(jì) 50年代后，仿真技術(shù)開始發(fā)展，并被逐漸引入到汽車振動研究領(lǐng)域。 多體參數(shù)法，是面向結(jié)構(gòu)的方法，需要給定各部件的詳細(xì)特征，將汽車的每一件看作剛體或彈性體，通過各種約束連接建立汽車結(jié)構(gòu)系統(tǒng)振動的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然后相應(yīng)的商業(yè)化軟件，如 ADAMS、 DADS 等進(jìn)行仿真。因此，應(yīng)用集中參數(shù)法建立汽車結(jié)構(gòu)系統(tǒng)振動的力學(xué)模型，方法簡單。分析車身垂直振動最簡單的模型是單質(zhì)量系統(tǒng)力學(xué)模型，這種模型旨在將注意力放在懸架設(shè)計上，在汽車主動和半主動懸架研究與設(shè)計中得到大量應(yīng)用。因此，在運(yùn)用 1/2 汽車模型進(jìn)行汽車平順性分析和懸架、輪胎等參數(shù)優(yōu)化時，必須考慮汽車車速的影響 。 由于 1/2 汽車模型考慮了汽車過程中的垂直和俯仰振動，以及前后車輪對汽車的激勵存在時間的滯后關(guān)系。例如八十年 代初，長春汽車研究所、清華大學(xué)等首先采用 ISO2631“人體暴露在全振動環(huán)境下的評價指南”國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行汽車在實際道路上平順性的評價研究。 八十年代初，有關(guān)改進(jìn)汽車平順性的研究工作也取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展，如汽車結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型及平順性計算機(jī) 模擬的研究，汽車座椅振動特性及其改進(jìn)的研究，汽車懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與改進(jìn)方面的研究。 1994 年重慶大學(xué)徐中明等對汽車座椅系統(tǒng)的動力分析進(jìn)行了研究。它將不同數(shù)學(xué)分支的算法以函數(shù)的形式分類成庫，使用時直接調(diào)用這些函數(shù)并賦 予實際參數(shù)就可以解決問題，快速而且準(zhǔn)確。 （ 2）代碼短小高效由于 MATLAB 已經(jīng)將數(shù)學(xué)問題的具體算法編成了現(xiàn)成的函數(shù)，用戶只要熟悉算法的特點(diǎn)、使用場合、函數(shù)的調(diào)用格式和參數(shù)