半挂车悬架对路面激励的振动响应分析

论文摘要

板簧式悬架是半挂车车架与车轴之间保持弹性联系的重要总成,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力及这些力所产生的扭矩,缓和由不平路面经轮胎传给车架或车身的的冲击,衰减由此引起的振动。板簧式悬架对不平路面激励的振动响应特性对板簧及车架的动态特性与疲劳寿命均有重要的影响。对研究半挂车的疲劳寿命及实现其优化设计等均有十分重要的意义。本论文对半挂车板簧式悬架系统的工作原理、板簧的刚度及动力学响应特性等进行了系统的研究,通过理论分析、试验测试、数值分析及计算机仿真,对板簧式悬架对半挂车振动特性的影响进行了深入的分析。主要研究内容有：1)建立了某型号半挂车板簧式悬架三维几何模型,并在此基础上建立了悬架的动力学模型和整车的动力学模型,确定了B级和D级路面谱输入模型。2)研究了半挂车振动特性的测试方法,进行了半挂车悬架和车轮的振动加速度试验,并通过对B级和D级路面的试验结果进行处理,获得了悬架及车轮加速度的功率谱曲线。3)基于ADAMS软件对半挂车悬架系统进行了振动仿真分析,建立了相关的仿真模型,确定了某型半挂车输入输出通道和振动激励,经分析获得了B级和D级路面的车轮和悬架的功率谱曲线。本文基于仿真和实验,系统的研究了半挂车板簧式悬架对路面激励的振动响应,通过试验结果验证了仿真结果的正确性。本课题的研究对于推动半挂车悬架及整车的优化设计具有重要的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.1.1 半挂车在经济发展中的前景
• 1.1.2 课题的来源及意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 国内研究概况
• 1.2.2 国外研究概况
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 本章小结
• 第二章 半挂车悬架系统的介绍
• 2.1 半挂车悬架系统的简述
• 2.1.1 悬架系统的功用
• 2.1.2 半挂车悬架系统的分类
• 2.2 板簧悬架系统的理论分析
• 2.2.1 悬架系统的运动原理
• 2.2.2 悬架系统的轴荷分配
• 2.3 板簧的介绍
• 2.3.1 板簧的结构特点
• 2.3.2 板簧的材料工艺
• 2.3.3 板簧的分析方法
• 2.4 本章小结
• 第三章 板簧的刚度分析
• 3.1 有限元分析概述
• 3.1.1 有限元法的基本思路
• 3.1.2 有限元法的分析步骤
• 3.2 板簧三维模型的建立
• 3.2.1 建模的注意事项
• 3.2.2 几何模型的建立
• 3.3 板簧有限元模型理论
• 3.4 板簧有限元分析
• 3.4.1 定义单元属性和材料属性
• 3.4.2 划分网格
• 3.4.3 定义接触对
• 3.4.4 边界条件的设置
• 3.4.5 应力分析结果
• 3.5 本章小结
• 第四章 半挂车整车及路面的建模
• 4.1 动力学参数的确定
• 4.1.1 几何参数
• 4.1.2 质量参数
• 4.1.3 力学参数
• 4.2 半挂车整车的建模
• 4.2.1 建立悬架三维模型
• 4.2.2 建立悬架动力学模型
• 4.2.3 建立轮胎动力学模型
• 4.2.4 建立整车动力学模型
• 4.3 建立路面模型
• 4.3.1 路面不平度函数
• 4.3.2 建立B级和D级路面
• 4.4 本章小结
• 第五章 半挂车悬架系统的振动试验
• 5.1 试验目的及方法
• 5.2 试验要求及对象
• 5.3 试验条件及器材
• 5.4 B、D级路面的试验结果
• 5.5 本章小结
• 第六章 半挂车悬架系统的仿真分析
• 6.1 振动分析简述
• 6.2 B级路面的悬架系统振动分析
• 6.2.1 定义边界条件
• 6.2.2 仿真结果
• 6.3 D级路面的悬架系统振动分析
• 6.3.1 定义边界条件
• 6.3.2 仿真结果
• 6.4 悬架系统振动特性的比较
• 6.4.1 B级路面仿真与试验比较
• 6.4.2 D级路面仿真与试验比较
• 6.4.3 B级和D级路面的仿真比较
• 6.5 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 后期展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录