合成道路谱在四通道整车道路模拟试验中的应用

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摩托车道路模拟试验及应用

摩托车道路模拟试验及应用

r a n o c e e r a t o sa ts e d,i o d s e tu i a ld b ee tn r p ro s r a o d a d c n r t o d wih c n tn p e t la p cr m ss mp e y s l ci g p o e b e v — s
的采 集、 内模 拟信 号 的分析 处理和 迭代过 程 。通过 对 实车合理 地选取 测 点和 布 置传 感 器 , 集 室 采 了摩托 车在碎 石路和 水 泥路 上 匀速行 驶 时的道路 载荷谱 ; 以前后 轴加速 度 为期 望 响应 信 号 , 行 进 了室 内模 拟迭 代 , 到 了较 精 确的驱 动信 号 , 而验证 了道路 模拟 机 的 实用性 和 可靠性 。 得 从 关 键 词 : 路模 拟 ; 道 载荷 谱 ; 驱动信 号
sr d r s ns in l .t n o rsmu ai n i r t n sc n u td,a d t o d la p cr m sa - ie e po e sg a s hei d o i lto t a i si o d ce e o n her a o d s e t u i c c r tl b an d.Th e u t h w h tt r c iaiy a d r l b l y o e r a i l tr fmoo — u aey o t i e e rs lss o t a hep a t l n ei i t ft o d smu ao .o t r c t a i h
中图分 类号 : 4 7 U 6
文献标 识码 : A
文章编 号 :6 4—8 2 ( 0 0 0 0 1 0 17 4 5 2 1 ) 7— 0 2— 6

汽车道路载荷谱技术及应用

汽车道路载荷谱技术及应用

汽车道路载荷谱技术及应用一、载荷谱采集与处理载荷谱采集是汽车道路载荷谱技术的第一步,它通过在汽车上安装各种传感器,如加速度计、力传感器等,来收集汽车在行驶过程中的实时载荷数据。

这些数据经过处理后,可以用于分析汽车的结构性能、车辆的行驶性能以及道路的承载能力等。

二、汽车结构分析和优化通过对采集的载荷数据进行深入分析,可以进一步了解汽车的动态特性和结构性能。

借助有限元分析、结构优化等手段,可以在保证汽车结构强度的前提下,降低车辆的重量,提高汽车的燃油经济性和动力性能。

三、车辆性能评估与验证利用道路载荷谱技术,可以评估和验证车辆的性能。

通过比较实际采集的载荷数据和理论计算的载荷数据,可以评估车辆的设计和制造质量。

此外,通过对不同车型在相同道路条件下的载荷数据进行比较,可以评估车辆的行驶性能和安全性。

四、道路载荷模式识别道路载荷模式识别是汽车道路载荷谱技术的重要应用之一。

通过对大量载荷数据的分析和学习,可以识别出不同的道路载荷模式,如高速公路、城市道路、山路等。

这些模式可以用于指导车辆的设计和优化,以更好地适应各种道路条件。

五、智能驾驶与安全控制智能驾驶和安全控制是汽车道路载荷谱技术的另一个重要应用领域。

通过实时监测汽车的载荷状态,可以判断出车辆的行驶状态和路况,进而实现智能驾驶和安全控制。

例如,在遇到紧急情况时,系统可以自动采取避让或紧急制动等措施,提高车辆的安全性。

六、车辆运行状态监测与预测利用道路载荷谱技术,可以实时监测车辆的运行状态,并根据采集的载荷数据预测车辆的未来状态。

这种技术可以用于车辆的故障诊断和预测性维护,提高车辆的可靠性和安全性。

七、车辆维修与保养计划优化通过对车辆的载荷数据进行长期监测和分析,可以制定出更加合理的维修和保养计划。

例如,在某些情况下,某些部件的磨损可能比其他部件更快,因此需要更频繁地进行维修或更换。

通过优化维修和保养计划,可以提高车辆的使用寿命和经济效益。

八、定制化道路载荷模型构建针对不同车型、不同路况以及不同的使用需求,可以构建定制化的道路载荷模型。

道路滑行阻力在整车开发中的应用简述

道路滑行阻力在整车开发中的应用简述

道路滑行阻力在整车开发中的应用简述作者:刘中拥刘耀华杨亮王郡烽来源:《时代汽车》2019年第03期摘要:在整车开发过程中道路阻力的优化对单车及企业节能减排都有重要的意义。

本文简述了道路滑行阻力的定义,组成部分,并详述了道路滑行阻力的应用场景和主要优化方向。

对整车项目开发中整车的动力性、经济性、制动性或排放性能的开发具有一定的指导意义。

关键词:道路滑行系数;空气阻力;滚动阻力;机械阻力1 引言道路滑行阻力是通过滑行法计算所得的车辆道路载荷。

在整车开发中道路滑行阻力主要用于对汽车燃油经济性、动力性进行仿真计算或利用汽车底盘测功机进行汽车动力性、经济性、或排放污染物测试[1]。

2 道路滑行阻力的构成及测试方法2.1 道路滑行阻力的构成道路滑行阻力反映了整车在水平道路上匀速行驶过程中需要克服的阻力,包括空气阻力,滚动阻力和机械阻力。

空气阻力:Fw=CD*A*u2a/21.5[2]式中CD为空气阻力系数,A为迎风面积,ua为汽车行驶速度滚动阻力:Ff=G*f式中G为整车行驶过程中所受重力,f为滚动阻力系数。

道路滑行阻力:F=FW+Ff+Ft=CD*A*u2a/21.5+Gf+Ft式中,Ft为传动系机械阻力(此处传动系包括变速箱,传动轴,制动卡钳和轴承)2.2 道路滑行阻力的测量方法道路滑行法测量滑行阻力分为固定式风速仪滑行法和车载风速仪滑行法。

目前大多数主机厂采用的是固定式风速仪滑行法。

试验过程主要是,车辆行驶至规定车速,变速箱置于空挡开始滑行,滑行过程中连续记录滑行时间t和对应车速V,通过记录的数据计算出滑行过程中所受阻力。

其原理为牛顿第二定律公式F=ma=m(Δv/Δt)计算完成后滑行阻力表达式为F=f2V2+f1V+F0。

式中f2、f1、f0为道路载荷系数。

试验车辆要求,测试频次和数据处理等详细规定请参考GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》中附件CC的相关内容。

3 道路滑行阻力在整车开发中的应用场景3.1 整车动力性和经济性仿真在使用AVL Cruise、Simulink等一维软件进行整车动力性和经济性的仿真时,以基准道路滑行曲线为依据,通过整车重量、风阻、滚阻等条件的变化,拟合新车型在不同工况下整车负载,进而仿真新车型的动力性和燃油经济性,为整车性能优化提供理论依据。

车辆道路模拟试验系统

车辆道路模拟试验系统

车辆道路模拟试验系统随着我国汽车工业的迅猛发展,尤其是我国加入WTO后,伴随着新的《汽车产业发展政策》以及《缺陷汽车产品召回管理规定》的出台,汽车工业面临着新的机遇和挑战,努力提高汽车整车质量和加快新车型的研发速度是汽车工业的唯一出路,这不仅对汽车工业提出了更高的要求,同时也对试验设备制造业提出了新的课题,如何更加逼真的模拟道路试验并缩短试验时间以缩短新车型的研发周期成了汽车工业和试验设备制造业的共同追求。

1.道路模拟试验的发展和回顾从1886年世界第一辆真正意义的汽车诞生以来,汽车工业走过了一百多年的发展历程。

汽车的诞生彻底改变了人民的生活,同时对汽车也提出了新的要求:行驶寿命、行驶安全等等,如何更好的提高汽车的行驶寿命,同时又要降低成本成了汽车研发工程师的追求,于是提出了全历程的道路试验——试车场跑道跑车试验,通过试验为汽车研发工程师提供了宝贵的设计更改依据,但随着汽车工业的进一步发展,汽车工业的竞争日趋激烈要求汽车制造商必须更快的推出新一代的车型,才能保证在激烈的市场竞争中立于不败之地,于是到了20世纪60年代出现了室内台架模拟试验。

1.1简单路面模拟道路试验经历了漫长的发展历程,即使到了今天在汽车工业发展相对落后的中国仍在使用这种方法,这种方法存在着先天的缺点:试验结果受天气以及驾乘人员等因素的影响较大,试验结果的精度以及重复性较差,试验周期长。

到了20世纪60年代,汽车的设计和试验随着电液伺服闭环技术的日趋成熟逐渐由静态力学试验模式发展到动态特性的研究,1962年美国通用汽车公司凯迪拉克轿车部提出了委托美国MTS公司设计制造一台汽车道路模拟机的计划,经过双方密切合作于1965年制造完毕并投入使用,这就是世界上第一台汽车道路模拟机。

其输入信号是这样获得的:对安装在车身上的加速度传感器测得的加速度信号进行两次积分获得车身对路面的绝对位移,通过安装在车身两侧的测试轮测量测试轮与汽车车身的相对位移,二者的差就是路面高程在时间历程上的波形,即汽车道路模拟机的输入信号,但这种方法存在其很大的缺点:轮胎的包容性未能被模拟;存在轨迹误差。

基于道路载荷谱的车身疲劳寿命改进研究

基于道路载荷谱的车身疲劳寿命改进研究

整 车室 内道 路 模 拟试 验 分 为轮 耦 合 型道路 模 拟 试验 和轴 耦 合型 道 路模 拟 试 验 两种 类 型 。失 效
位 置 的损 伤 贡献 分 析 结 果 表 明 , 身 失 效 位 置 处 车 占比 9 % 以上 的损 伤 发生在 以垂 向激励 为 主 的各 8 种 粗糙 路 面上 , 因此 本 课 题 中采 用 轮 耦 合 方 式 的


架试 验加 载信 号 驱 动 台架 , 各 监 测 点 处 采 集 应 在 变响 应信 号 , 后 与 实 际道 路 上 采 集 的 信 号进 行 然 比较 , 图 3所 示 , 算 出误 差 信 号 , 此 修 正 驱 如 计 据
动信 号并 再 次 完 成 加 载 , 此 循 环 下 去 。当迭 代 如 点 响应 与 目标 之 间 的 误 差 达 到 允 许 范 围之 内 时 ,
9 % 以 上 的粗 糙 路 面 采 集 的 信 号 进 行 迭 代 , 流 8 其
程 图见 图 2 。
1 代1 r嘉 模 _ 嚣 拟I . 迭- 1 - ' 膝 等
图 1 车 身 开 裂 研 究 技 术 路 线
2 1 典型 路面 道路 谱 采集 .
研 究 过 程 中采 用 虚拟 试 验 台 的形 式来 建 立 目 标 车辆 的耐 久 性 虚 拟 分 析 模 型 , 虚 拟 模 型 的边 该
界输 入 条件 为轮 轴 六 分 力 信 号 和轮 轴 位 移 信 号 , 而 此信 号必 须 通 过 实 车 的道 路 载 荷 谱 采 集 得 到 。
此外 , 虑 到后期 室 内道 路 模 拟 试 验 和 C E耐久 考 A
分 析 的需要 , 车 场 道 路 试 验 采 集 的 信 号 包 括 车 试

制动集成检测系统在整车道路试验中的应用

制动集成检测系统在整车道路试验中的应用
际物 理量 参数 整 车制动 性能 道路 试验 不仅 为整 车
3 王 德 杉 谢 进 荣 . 车 半 挂 列 车 转 向特 性 的研 究 . 车 技 汽 汽 术 ,9 8, 9 2) 3  ̄ 5 1 8 1 ( :6 4 .
4 C e a d T mi k h n C.n o z a M.L tr l o to f Co u ae a C n r l o mme ca ril
i e r td d tct n s se whc o is s t r e u e s n or a l ip a e nts ns r c e e ain s ns r pr s u e ntg ae ee i y t m ih c mpr e he mo o pl e s  ̄c b e ds l c me e o ,a c l r t e o y e s r o o
整 车 制动性 能道路 试验 是基 于实 际 车载试 验环 境 .通 过各 种车 载测试 设备 来 获取整 车在 实 际路 面 工 况下 的制 动性 能参数 . 真实 、 可 客观 地反 映制 动系 统 的可靠 性 和整车 的动 态稳 定性 制 动集成 检测 系
生产 企业 的底 盘配 套研 发提 供实 际道路 工况 下 的制
感器 、 接 触 式 测 速仪 及 数 据 采 集 系 统 组 成 的 制 动 集 成 检 测 系统 对 其 进 行 了整 车道 路 试 验 , 与 虚 拟 仿 真 试 验 进 行 非 并
验证 对 比 该 检测 系统 在 试 验 过 程 中实 时 接 收各 传 感 器 输 入 的制 动 性 能 物 理 量参 数 。根 据试 验结 果 , 对该 乘 用 车 的

前 进挡
倒 挡
35 3 06 2 .3 - . 4

基于ADAMS/Car某乘用车整车稳态回转仿真与道路试验对比分析

基于ADAMS/Car某乘用车整车稳态回转仿真与道路试验对比分析

基于ADAMS/Car某乘用车整车稳态回转仿真与道路试验对比分析第一章:绪论车辆稳态回转是指车辆在转弯过程中,在保持速度不变的情况下,车身向心力与侧向离心力所产生的力矩达到平衡状态,从而实现稳定行驶。

稳态回转性能是乘用车安全性和驾驶体验的重要指标之一,也是车辆动力学研究的重要方向之一。

ADAMS/Car是一种广泛用于汽车动力学仿真的软件,它能够模拟车辆在各种路况和不同工作状态下的动态响应,以及车辆稳态回转性能。

本文以某乘用车为研究对象,基于ADAMS/Car软件进行整车稳态回转仿真,并与道路试验进行对比分析。

第二章:ADAMS/Car仿真模型构建首先,根据车辆技术参数,确定车辆的基本参数和动力学方程。

然后,利用ADAMS/Car软件构建乘用车的仿真模型,并进行力学系统和控制系统参数的设定。

最后,进行车辆稳态回转仿真模拟,得出车辆在稳态回转情况下的各项参数。

第三章:道路试验设计设计乘用车在实际道路上进行稳态回转试验,记录车辆在不同转角下的动态响应,包括横向加速度、横向偏差、横摆角等。

同时,记录车辆的速度、转弯半径等基本参数。

第四章:仿真与试验对比分析对比分析ADAMS/Car仿真与道路试验中得到的数据,分析模型的准确性和仿真的可靠性。

通过比较实验与仿真数据的吻合度,说明ADAMS/Car模型的可信度,并分析在不同车速和可变转弯半径条件下乘用车的稳态回转性能。

第五章:结论根据ADAMS/Car仿真与道路试验对比分析得到的详细数据,得出乘用车的稳态回转性能好坏与不同参数的关系。

针对结果对乘用车的稳定性改进提出建议。

最后,总结本文的研究意义与研究缺陷,并展望ADAMS/Car软件在车辆动力学研究中的应用前景。

路谱采集与疲劳分析在当今汽车研发中的应用

路谱采集与疲劳分析在当今汽车研发中的应用
的研发 方 法 。汽车 平 台化 和模 块 化 的开发 思路 为 缩 短整 车开 发周 期做 出了不小 贡 献的 同时 ,也 为 虚 拟开 发 和仿真 技术 的 日益 成熟 和精 确提 供 了支 持 。 汽车研 发 的发 达 国家 , 劳耐 久计算 已具 备 在 疲
力和扭矩 ,这些力和扭矩正是使车辆零部件产生 疲 劳损 伤 的主要原 因 。当然 , 车辆受 热负荷 影 响而 产生的零部件热损伤也是汽车设计所必须考量的 问题 。 当今 汽 车所运 用 的材料 中 除 了金 属材 料 以
孔洞 、 微裂纹 、 应力诱发相变等 )并逐渐演化成为 ,
1 技 术纵 横 4
轻 型汽 车技 术
21 ( 0 总 28 02 1 ) 7
谱数 据测量 点 主要包括 : ● 整 车 C NB S信息 : A U 发动 机转 速 , 车速 ,
档位 信息 , 动踏板状 态等 制 ● 四个 车轮 x ,方 向的力 和转矩 ,z y ● ● 转 向盘角度 四轮 悬架行 程
量 ( 轴 ) 数据 采集器 读取 的加 载力 与加 载设备 横 , 指示 的加 载力 的相对误 差 ( 以百分 比指示 , 轴 ) 竖
● 主要车身和底盘零件的 x ,向加速度 ,z y


四轮减震器在车身安装点的加速度 车辆 质心加 速度
前后 副车架加 速度 四轮 转 向节加 速度
碑 。 因此 , 车耐 久性 能也是 各 汽 车厂商在 新 车型研 发验 证 项 目中放 在 首要 位置 汽
并全 力 以赴 确 保 无误 的性 能之 一 。 疲 劳分 析 作 为一 种 虚 拟 耐久 试 验 的方 法 , 为
缩短 整 车开发 周期 , 免设计 失误 , 避 提供 了良好 的基 础 。 文以 某车型疲 劳仿 真计 本
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图 2 测 量 点 布 置 位 置 和 四 通 道 整 车 遭 路 模 拟 试 验 台
02 受纵 向载荷 ( 向 ) .: 和侧 向载 荷 ( y向 ) 响 的测 影 量 通道 标准 差较 大 .大部 分通道 的标 准差大 于 0 . . 2
因为 、 y方 向受驾驶 员 驾驶 习惯 的影 响 比较 明显
( 2 )
() 3
() 4
成 了 4个 车轮 的激 励时 域信 号 ,可立 即进 行 道路模
拟 试验
3 合成 道 路 谱 在 某 车 型 中 的应 用
以某款 车为例 . 分析合 成道路谱 在 四通道 整 车道
路模 拟试 验 中的应用效果 为全面 了解整 车的受 载情
式 中 , D 为每 次测 量 的损伤 值 : 损伤 值 的几 何平 D为
在上 海 大众试 车 场采 集试 验载 荷 上海 大众 试 车场 的 强化 试验 道 路 ( 简称 S P道 路 ) V 共设 有 1 5种 特种 路 面 .包 含 产 品车使 用过 程 中可 能遇 到 的各 种
将 每次 测量 的实 际损 伤值 和几何 平均值 的比值
定 义为 相对 载荷 .图 4为 6次道 路测 量 中实 际道 路

试验 . 试 . 测
整 车 车 身 在 正 常 行 驶 状 态 下 主 要 受 到 以 下 载 荷 : 不平 路 面上行 驶 时激起 的振 动 ; 弯道 、 在 在 起动 、
础 。本 文利用 线 性损 伤 累积理 论 ( nre m nay mie l e tr) e 计算 每个 测量 通 道 的损 伤值 p 具 体操 作方 法如 图 3 1 , 所示 。图 3中 ,一 5 Ⅳ标 准 参 考线 是斜 率 为 5 通过 点 、
用 下 加载 至 失 效 时 的循 环次 数 : m为载 荷 谱 中载荷
∑ 一 出现 的统 计次 数
6次 道路 测量 的损 伤值 的几 何 平均 值 和标 准差 ~
及 合成 道路谱 激励 下 的损伤 值见表 1
将 表 1中的 7 6个 通道 按 照 、 、 方 向的 l Z3个 , 敏 感 性 进 行 分 类 1 l ~ 3号 通 道 对 向 载 荷 敏感 : 1 ~ 6号 通 道 对 y 向 载 荷 敏 感 :7 6 42 2 ~ 4号 通 道 对 z 向载荷 敏感 :5 7 6 6号通 道不 能 明确 载荷敏 感方 向 .
做 为其 它信 号处 理 表 1可知 . 同测 量点 的损伤 从 不
值 标 准差 是不 同的 , 垂 直 载荷 ( 对 z向 ) 感 的测量 敏 通 道 ( 车轮 加 速度 ) 准 差 总体 较小 . 如 标 大部 分 通道 的标 准差 在 01以 内 .只有个 别通 道 的标 准差 大 于 .
(0 ,0) 1 1 的直线 。
加 速 和制 动 中产 生 的惯 性载 荷 : 动 系 的激励 载荷 传
后 2种 载荷 产 生 的频次 相对 较少 .主要对 车 身与 发 动机 、 变速 器和 底盘 的连 接点 有影 响 . 四通道 合成 在
道 路谱 中不做 考虑 左 前 轮作 动缸 位移激 励 信号 用功 率谱 密度 函数 G左 ( 表示 , 前轮 作 动缸 位移 激 励信 号用 功 率谱 前厂 ) 右
路 面 状 况 . 其 特 征按 一定 比例浓 缩放 大 . 试 验 车 将 使
在该 道路 上行 驶 的里 程相 当 于在外 界道 路上 行驶 里
载荷 的离散 情况 及平 均道 路载荷 .与表 1中标准 差 大 小变 化是 一致 的 向和 y向信 号通 道 6次道路 测 量 的相对 载荷 波 动范 围在 01 50内 : . . - Z向信号 通
均值 ; n为测 量次 数 ; 为标 准 差 ; 为在 载荷 作 s 。
0 ~1 ●
况 和评 价合 成道路谱 的实际加载效果 . 车身 、 盘部 在 底 件 、 和车轮等多个部位布置 了测量点 . 悬架 并采用 了多
种类 型传感 器 . 7 共 6个信号通道 测量点 布置位 置和 四通 道整车道路模拟试验 台如 图 2 所示
路 激励 强 度 .作 为 与合 成道 路谱 激励 强度 比较 的基
21年 01 第 l 期 1
内, 只有 个别 通道 在此 范 围之外
..— —
4 .— 9 . . —

试验 . 试 ・ 测
表 l 6次 道路 测 量 损 伤 值 的 几 何 平均 值 和 标 准 差 及 合成 道 路 谱 激 励 下 的 损伤 值
道 6次 测 量 的 相 对 载 荷 波 动 范 围 基 本 在 05 . . 0 2
程 的数 倍 , 到 强化 作 用 , 而 缩 短 试 验 周 期 8圈 起 从
S VP道 路构 成一 个测 量数 据 .共 进行 了 6次 道路 测 量 ,利 用 统计 分析 手段 获得 平均 的实际 强化试 验 道
密 度 函数 G右 ∽ 表 示 , 前 则


N(o ) 1g
G有 ( G左 ( o ( 前 = 前 c 式 中 .o () cb f 为相 干 函数[ 2 1
() 1
图 3 损 伤 值 计 算 示 意
根 据 左前 轮 和右前 轮作 动缸 位移 激励 信 号 的功
率 谱密 度 函数 , 结合 统计 学要 求 ( 如均 方根 值 等 ) 可 ,
通 过傅 立 叶逆 变换 生成 作动 缸对 车辆 激励 的时域 信 号 后 轮 的激励 与 前轮 的激 励相 比只有一 个 时 间上 的延迟 , 延迟 通 过车 速和 轴距来 定 义 。这样 . 生 此 就
损 伤 D及 其几 何平 均值 D 和标 准差 。 的计
算式 分 别为 :

通 道
1F 一 XVL 2F 一 XVR 3F 一 XRL 4F - XRR 5 MYVL 一
6一MYVR 7一M YRL
S P损 伤 值 的 V 几 何平 均 值
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