【正文】 996《汽車平順性隨機(jī)輸入行駛試驗方法》時，評價汽車平順性就考慮椅面、這三個軸向。當(dāng)駕駛員承受振動在此極限內(nèi)時，能保持正常地進(jìn)行駕駛。 ) 垂直方向(Z－軸向) ) 水平方向(X－縱向，Y－橫向) ISO2631人體對振動反應(yīng)的“疲勞－降低工效界限”，人體最敏感的頻率范圍，對于垂直振動為4～8Hz；對于水平振動為1～2Hz以下。將仿真測量的駕駛員座椅處振動加速度曲線輸入后處理模塊(POSTProcessor)將加速度曲線進(jìn)行FFT變換后導(dǎo)入該程序即可得出加權(quán)加速度均方根值。盡管諧波疊加法計算量相對較大，但該方法理論基礎(chǔ)嚴(yán)密、算法簡單直觀、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)嚴(yán)密、是一種高保真的頻域模型轉(zhuǎn)換方法。 ADAMS不平路面原理圖ADAMS路譜編寫要滿足輪胎的要求:第一，路譜的位置要處于輪胎下方；第二，路譜向上的方向要指向輪胎所處的一側(cè)；第三，路譜的大小要根據(jù)仿真的需要確定。 調(diào)用路面文件利用ADAMS軟件，參照GB/T49701996《汽車平順性隨機(jī)輸入行駛試驗方法》的要求，對整車模型進(jìn)行不同車速下的平順性仿真。第四章 輕型乘用車平順性試驗與仿真結(jié)果對比 引言以某國產(chǎn)輕型乘用車為試驗對象，在等同于級路面的某機(jī)場跑道上進(jìn)行平順性隨機(jī)輸入試驗,把試驗數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)相比較，以確認(rèn)模型的正確性，為下一章的懸架特性參數(shù)優(yōu)化做好準(zhǔn)備。本程序采用漢寧窗平滑，相鄰小段間重合長度取每小段長度的一半。將仿真結(jié)果與實車試驗結(jié)果作比較。5)試驗狀況的影響:在仿真中側(cè)向振動考慮不充分，左右車輪路面基本一致，而實際試驗路面不是如此，這也必然是導(dǎo)致仿真結(jié)果偏低的原因之一。(3) 輪胎的影響:仿真下的加速度均方根值均比試驗結(jié)果低，一方面由于輪胎模型為參考模型，沒有完整的試驗?zāi)Ｐ?，除徑向剛度比較準(zhǔn)外，其余取值有相當(dāng)?shù)恼`差；另一方面，由輪胎與路面的滑動摩擦引起的垂直振動在仿真中忽略不計，這樣會導(dǎo)致振動的加速度值與實際不相符。 試驗結(jié)果及分析將測量的，三方向的加速度數(shù)據(jù)輸出，并保存成記事本的格式，將該文件導(dǎo)入到所編寫的平順性評價程序中，運行該程序就可以得到駕駛員座椅處人體加權(quán)加速度均方根值及加權(quán)振級。 測試儀器系統(tǒng)組成測試儀器系統(tǒng)包括加速度傳感器、前置電荷放大器和數(shù)據(jù)采集器。通過“人體－座椅”系統(tǒng)的傳遞特性可以獲得駕駛員座椅的振動加速度，分別將座椅在,三方向的振動加速度曲線進(jìn)行快速傅立葉變換(FFT)后輸入平順性評價程序，求出加權(quán)加速度均方根值。 平順性仿真分析 整車平順性仿真首先在模塊中導(dǎo)入整車各子系統(tǒng)，選擇進(jìn)行仿真所需的四通道試驗臺。 ADAMS路面譜的建立 （1）生成原理在ADAMS中，不平度路面是由一系列三角形的平面單元組合成的一個三維表面。 路面不平度的功率譜函數(shù)生成隨機(jī)路面激勵的時域模型的方法有很多，如:濾波白噪聲生成法(線性濾波法)，基于有理函數(shù)PSD模型的離散時間隨機(jī)序列生成法，根據(jù)隨機(jī)信號的分解性質(zhì)所推演的諧波疊加法(也稱頻譜表示法)，以及基于冪函數(shù)功率譜的快速Fourier反變換生成法等。參考評價標(biāo)準(zhǔn)。在一定的頻率下，隨著暴露（承受振動）時間加長，感覺界限容許的加速度值下降。在此極限內(nèi)，人體對所暴露的振動環(huán)境主觀感覺良好，并能順利完成吃、讀、寫等動作。另外，ISO 2631:1997 (E)還規(guī)定，當(dāng)評價振動對人體健康的影響時，就考慮、這三個軸向，且、 兩個水平軸加權(quán)系數(shù)取＝，比垂直向更敏感。 平順性評價指標(biāo)汽車的平順性主要是保持汽車在行駛過程中產(chǎn)生的振動和沖擊環(huán)境對乘員舒適性的影響在一定界限之內(nèi)，因此平順性主要根據(jù)乘員主觀感受的舒適性來評價，對載貨汽車還包括保持貨物完好的性能，它是現(xiàn)代高速汽車的主要性能之一。最后，在ADAMS/Car模塊下建立各子系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了整車模型，并對其進(jìn)行驗證。 整車模型（2） 整車模型的校核在建立整車動力學(xué)仿真模型之后，為了得到正確的結(jié)果，必須保證仿真模型能夠準(zhǔn)確地反映實際系統(tǒng)并能在計算機(jī)上正確運行，因此必須對仿真模型的有效性進(jìn)行研究與評估。： 輪胎特性參數(shù)參數(shù)名稱及單位數(shù)值輪胎自由半徑(R1/m)徑向剛度(CN/N其中比較知名的是用于理論解析輪胎側(cè)偏特性的Fiala彈性圓環(huán)模型。 外傾角隨雙輪跳動變化曲線② 前束角 車輪跳動時的前束變化對車輛的直線穩(wěn)定性，車輛的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性有很大的影響，是汽車懸架的重要參數(shù)之一。 后懸架模型的鉸鏈類型與數(shù)目鉸鏈名稱鉸鏈約束的自由度約束鉸鏈數(shù)量平動轉(zhuǎn)動拖曳式固定鉸鏈338轉(zhuǎn)動鉸鏈324平動鉸鏈232萬向節(jié)鉸鏈314圓柱鉸鏈223球鉸鏈300等速萬向節(jié)鉸鏈314平面副121拖曳式后懸架(不含轉(zhuǎn)向系)的約束方程M3，為: M3=3x4+4x5+2x5+4x4+8x6+4x4+3+1=126模型中存在兩個Gruebler Count(相當(dāng)于兩個自由度)，自由度K3為: K3=21x6+2126=2c) 后懸架模型的建立 后懸架模型d） 后懸架運動學(xué)仿真基于建立的后懸架系統(tǒng)分析模型，利用ADAMS/Car軟件將車輪跳動仿真的激振臺架上下激振位移設(shè)置為100mm，使左右車輪同步上下跳動，對縱臂扭桿彈簧后懸架進(jìn)行仿真（），分析懸架平行跳動過程中外傾角、前束角的變化，懸架各部件之間的相互影響，從而預(yù)估評價前懸架系統(tǒng)的性能。整個剛體的質(zhì)量集中在質(zhì)心位置，具體位置由整車參數(shù)確定。橫向穩(wěn)定桿采用兩根斷開軸中間通過轉(zhuǎn)動鉸連接，并在轉(zhuǎn)動鉸鏈上施加扭轉(zhuǎn)力進(jìn)行簡化建模，其扭轉(zhuǎn)力為[27]: ()其中: : 橫向穩(wěn)定桿扭轉(zhuǎn)剛度 :轉(zhuǎn)動鉸鏈運動角度 :初始扭轉(zhuǎn)角度： 橫向穩(wěn)定桿模型（3） 動力系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型本文采用Car模板自帶的動力系統(tǒng)簡化模型，對其參數(shù)進(jìn)行修改得到所要建立的發(fā)動機(jī)模型。考慮到汽車基本上為一縱向?qū)ΨQ系統(tǒng)，軟件模塊已預(yù)先對建模過程進(jìn)行了處理，故只需建立左邊或右邊的1/2懸架模型，另一半就會自動生成[20][23][24][25]。(2) 模板是整個模型中最基本的模塊，然而模板又是整個建模過程中最重要的部分。 此外，還包括Hydraulics(液壓系統(tǒng)模塊)、Linear(線性分析模塊)、Exchange(圖形接口模塊). Controls(控制模塊)、Flex(柔性體模塊)、Animation(動畫模塊)、MECHANISM/Pro(機(jī)構(gòu)分析模塊)、Driver(駕駛員模塊)等模塊。該模塊既可以在ADAMS/View環(huán)境下運行也可以獨立運行。CAD幾何造型可通過IGES接口輸入ADAMS/View，豐富了ADAMS/View自身的建模功能。（6） 對初始加速度、初始拉氏乘子的分析，可直接由系統(tǒng)動力學(xué)方程和系統(tǒng)約束方程的兩階導(dǎo)數(shù)確定將矩陣形式的系統(tǒng)動力學(xué)方程寫成分量形式: i=1,2,…,n。如果用戶指定的是準(zhǔn)確坐標(biāo)值，取大值；如果用戶指定的是近似坐標(biāo)值，取小值；如果是程序指定的坐標(biāo)值，則取零值。改寫式()得： ()整理式()在展開,得： ()ADAMS使用修正得NewtonRaphson程序求解上面得非線性方程，其迭代校正公式為： ()其中，j表示第j次迭代。（4） 動力學(xué)方程的求解把()式寫成更一般的形式: ()其中：——廣義坐標(biāo)列陣； ，——廣義速度列陣； ——約束反力及作用力列陣；——系統(tǒng)動力學(xué)微分方程及用戶定義的微分方程(如用于控制的微分方程、非完整約束方程)；——描述約束的代數(shù)方程列陣。當(dāng) DOF0時，屬于超靜定問題，ADAMS無法解決。機(jī)械系統(tǒng)的自由度與構(gòu)成機(jī)械的構(gòu)件數(shù)量、運動副的類型和數(shù)量、原動機(jī)的類型和數(shù)量、以及其他約束條件有關(guān)。1. 利用ADAMS/Car建立起某輕型乘用車前后懸架等各子系統(tǒng)。使用這套軟件可以產(chǎn)生復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)，真實地仿真其運動過程，并且可以迅速地分析和比較多種參數(shù)方案，直至獲得最優(yōu)化的一種方案，這樣可大大減少昂貴的物理樣機(jī)制造及試驗次數(shù)，提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量，縮短產(chǎn)品研制周期和費用等。虛擬試驗就是在計算機(jī)系統(tǒng)中采用軟件代替部分硬件或全部硬件來建立各種虛擬的試驗環(huán)境，使試驗者可以如同在真實的環(huán)境中一樣完成各種預(yù)定的試驗項目，使所取得的試驗效果接近或等價于在真實環(huán)境中所取得的效果。早在七十年代中期，第一汽車制造廠設(shè)計處為了建造海南跑道的可靠性石塊路，同吉林大學(xué)數(shù)學(xué)系合作開始進(jìn)行路面不平度的測量，統(tǒng)計分析，并根據(jù)實際道路的譜特性用電子計算機(jī)模擬方法設(shè)計了海南可靠性石塊路路面形狀，是我國汽車行業(yè)中應(yīng)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法的成功例子。座椅是影響汽車平順性的重要因素，近年來座椅動態(tài)特性的研究也引起了學(xué)術(shù)和工程界的廣泛重視。其中一些研究成果已經(jīng)應(yīng)用到產(chǎn)品中，獲得了較好的效果[5]。集中質(zhì)量法將車輛簡化成多個剛體進(jìn)研究，由于模型較簡單，模擬速度快，耗費少，在實際研究中應(yīng)用比較廣泛；有限元法是將車輛簡化為有限個單元，由于單元較多，比較符合車輛的實際情況，但模型的建立比較復(fù)雜，計算費時較長；模態(tài)分析法是通過對實車的動態(tài)測試，獲得系統(tǒng)的頻響特性和模態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，這種方法可以為結(jié)構(gòu)的動態(tài)優(yōu)化和修改設(shè)計提供依據(jù)，但在產(chǎn)品設(shè)計的初始階段不可能采用，它主要用于產(chǎn)品設(shè)計[5]。我國在這方面的研究工作起步較晚，20世紀(jì)80年代初，長春汽車研究所、清華大學(xué)等單位首先采用了ISO 2631國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了汽車道路行駛平順性的研究；1982年的《汽車懸架系統(tǒng)固有頻率和相對阻尼系數(shù)的測量方法》；1985年參照ISO 2631制定了GB4970《汽車行駛平順性隨機(jī)輸入試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)，1986年制定了GB5902《汽車行駛平順性脈沖輸入試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)，以及近幾年的《客車平順性評價指標(biāo)及限值》等，初步構(gòu)成了我國較為完善的汽車平順性評價方法體系。它可以有效縮短設(shè)計周期、降低開發(fā)成本、達(dá)到提高汽車產(chǎn)品品質(zhì)的目的。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設(shè)計）水平論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建議成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計）水平論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建議成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格