车辆操纵过程中车身的瞬态变形估计

2016-03-26

汽车文摘 2016年2期

车辆操纵过程中车身的瞬态变形估计

车身的特性会影响到车辆的动态性能，如操纵稳定性、垂向舒适性、振动与噪声等。在车辆操纵稳定性领域，许多文献中都有通过建立多体动力学模型的方法估计操纵过程中车身变形的例子，以及利用轮胎接地点的作用力辨识悬架与车身连接点的输入力，并以此作为测试和仿真中计算车身变形的基础。但对车辆操纵过程中测量车身变形方法的研究却很少。

介绍了用模态强迫响应方法来辨识悬架与车身连接点的作用力，并将得到的作用力输入模态模型中，从而获得可视化的车身变形。具体做法如下：将应变仪固定于靠近悬架和车身连接点附近的位置，测量在操纵车辆过程中车身应变的时域数据，然后去掉前后悬架系统以及动力平台，在剩下的车身上用锤击法得到应变仪响应矩阵，进一步通过傅里叶变换等数学方法得到悬架-车身连接点作用力的辨识结果。用于仿真的模态模型由基于残余向量方法得到的车身弹性模型和基于多体动力学得到的底盘模型两部分组成。将原车身的有限元模型通过残余向量法进行简化，得到可以描述低频噪声和振动的车身弹性模型，简化后的车身模型将仿真时间缩短为原来的1/15。前后悬架以及动力平台使用刚性单元建立了多体动力学模型，该模型描述了底盘的质心位置、质量、转动惯量等。两者通过约束连接到一起，如图1所示。