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公路机动车底盘：乘用车悬挂系统的非线性响应分析车辆悬挂系统是乘用车底盘的重要组成部分，它对于车辆的行驶稳定性、舒适性以及操控性能起着重要的作用。
在实际行驶过程中，乘用车底盘所受到的复杂道路激励会引发非线性响应，因此对悬挂系统的非线性响应进行分析和研究具有重要意义。
乘用车悬挂系统的非线性响应主要是指在道路激励下，悬挂系统的动态行为发生的非线性变化。
通常情况下，悬挂系统的非线性响应包括悬挂刚度非线性、磁滞阻尼非线性、摩擦阻尼非线性以及传动系统非线性等。
首先，悬挂刚度非线性是乘用车悬挂系统中常见的一种非线性响应。
悬挂系统的刚度通常可分为线性和非线性两种情况。
当悬挂系统的刚度随着车辆偏载、车速、路面不平度等因素的变化而发生时，就出现了悬挂刚度的非线性响应。
这种非线性响应会导致乘用车在通过不同道路条件时产生不同的悬挂变形和响应。
其次，磁滞阻尼非线性也是乘用车悬挂系统中一种常见的非线性响应。
磁滞阻尼器在运动过程中会受到不同的速度和位移变化引起的力的作用，从而产生磁滞阻尼力。
这种阻尼力的大小和方向都与速度和位移的变化相关，因此磁滞阻尼器的响应是非线性的。
当乘用车经过复杂路况时，磁滞阻尼非线性会对车辆的悬挂系统产生显著影响。
除了悬挂刚度非线性和磁滞阻尼非线性外，乘用车悬挂系统还会受到摩擦阻尼非线性的影响。
摩擦阻尼非线性通常是由摩擦器件（如轮胎与路面之间的摩擦）产生的。
在高频道路激励下，摩擦阻尼非线性会对车辆的悬挂系统产生显著影响，引发车辆的抖动和不稳定性。
最后，乘用车悬挂系统中的传动系统也可能产生非线性响应。
传动系统非线性主要体现在传动轴的弯曲、轴承的摩擦和间隙等因素上。
这些非线性因素会对乘用车底盘的行驶稳定性产生重要的影响。
针对悬挂系统的非线性响应，研究人员通过实验和理论分析方法进行相关研究。
研究中，可以通过加装传感器等实验手段，采集车辆在不同路况下的响应数据，并进行模拟和仿真分析。
另外，建立悬挂系统的数学模型，结合动力学方程和控制算法，可以对非线性响应进行理论分析和预测。
汽车非线性悬架系统振动分析Cheng Jie【摘要】分析了螺旋弹簧的非线性特性,模拟了凸起路障输入信号,建立了四分之一车辆悬架系统非线性模型,在此基础上利用统计线性化方法对汽车非线性振动时域响应进行了研究,并利用MATLAB/Simulink软件对悬架振动进行了数字仿真.计算结果表明:用统计线性化方法求解汽车悬架系统的非线性振动问题是可行而且可靠的,仿真输出量可作为评价汽车平顺性的依据.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(000)023【总页数】3页(P136-138)【关键词】非线性振动;统计线性化方法;路面不平度;Matlab/Simulink【作者】Cheng Jie【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】U462前言军用汽车使用环境复杂，运行条件恶劣，经常行驶在凹凸不平的路面或复杂环境中，对悬架的减振性能有较高要求。
以往对军用汽车平顺性的研究，多建立线性模型对悬架振动进行分析，实际上军用汽车悬架多采用具有干摩擦效应的钢板弹簧或变刚度螺旋弹簧，具有明显的非线性特性。
高性能的控制器设计必须以建立精确的悬架振动模型为基础。
因此，针对军用汽车悬架系统，应建立更符合实际工况的悬架非线性振动模型，分析其平顺性能，对设计悬架系统、研发高效的振动控制器具有重要作用。
系统的非线性振动问题通常用非线性微分方程来描述，解析法是求解非线性微分方程定量分析法中最基本的分析方法，包括FPK法、频闪法、小参数法、渐进法、谐波平衡法、统计线性化方法等。
统计线性化方法适合在系统具有弱的非线性的条件下使用。
研究表明，悬架系统具有弱的非线性且多处响应都是平稳正态或接近正态分布的随机过程，其时间历程近似于窄带随机过程[1]，因此本文采用统计线性化方法求解。
统计线性化方法是非线性确定性振动的等价线性化方法推广到随机振动领域的一种近似方法，基本思想是将非线性振动系统进行等效线性化处理[2]，然后求解等效线性化方程，该方法于1959年由Caughey研究提出。
2003年4月重庆大学学报Apr.2003第26卷第4期JOurnaI Of ChOngging University VOI.26 NO.4文章编号：l000-582X（2003）04-0038-04汽车后悬架的非线性有限元分析!胡玉梅，邓兆祥，王欣，宾洋（重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044）摘要：介绍了非线性有限元分析的基本概念和求解思想，利用ANSYS有限元分析软件的接触非线性求解功能，对SCl020汽车后悬架钢板弹簧的强度和刚度进行了考虑接触状况的静强度分析，得到各片钢板弹簧在总装配后的预应力分布、预变形、在不同载荷作用下的应力分布和变形情况，并在此基础上计算了钢板弹簧的力学性能和动态特性，并且和试验结果符合得很好。
分析结果表明：利用CAE 分析技术有助提高汽车悬架设计水平、缩短设计周期，减少开发成本。
关键词：悬架，有限元，非线性，建模中图分类号：U463.33+文献标识码：A汽车悬架直接影响汽车的平顺性与舒适性，随着汽车向轻量化和高速化的发展，对悬架的要求越来越高，传统的设计方法把悬架的钢板弹簧展开为近似的梯形结构［l］，主要基于《材料力学》及一些经验公式来计算悬架的刚度、频率和应力等，远远不能适应现代汽车发展的需求。
以计算机为工具，以有限元分析为基础的现代设计方法正逐渐成为汽车设计的主流［2-4］。
文中以在SCl020汽车的开发过程中，利用ANSYS有限元分析软件对其后悬架的强度和刚度进行了静力学分析，得到其在总装配后的预应力分布和预变形；在不同载荷作用下的应力分布和变形；悬架的刚度随载荷变化的规律及悬架的固有频率随载荷的变化规律。
l 悬架非线性有限元分析基本概念SCl020汽车的后悬架由5片钢板弹簧组成，其中第4、5片为副簧，仅在载荷较大时参与工作。
钢板弹簧各片在未装配而处于自由状态时，各片的曲率半径各不相同，在散片夹紧总装后，它们只有一个曲率半径，故各片之间存在相互作用，会产生预应力，同时，钢板弹簧受载后，其静挠度和动挠度一般都达几十厘米，属于大变形几何非线性问题；另外在总装配以及加载过程中，各片之间的接触情况及相互作用随着总装配过程和加载过程而变化，这种边界条件的可变性和不可逆性称为边界非线性问题。
车辆座椅半主动减振系统非线性特性分析夏兆旺;魏守贝;张帆;袁秋玲;王雪涛;方媛媛【摘要】针对磁流变阻尼器提出了一个简单的修正Bingham模型.基于修正Bingham模型建立了汽车座椅减振系统的非线性模型,通过平均法得到了半主动减振系统发生主共振时的理论解,并进行了数值验证.结果表明,采用平均法得到的理论解和数值解有很好的一致性.数值仿真表明在主共振区,磁流变阻尼器的阻尼和控制力对半主动减振系统的幅频响应影响都很明显,半主动减振系统的幅频响应随阻尼和控制力的增加都显著减小.在非共振区,磁流变阻尼器的阻尼、控制力和零力速度对座椅系统的响应影响都很小.【期刊名称】《汽车工程学报》【年(卷),期】2015(005)006【总页数】6页(P421-426)【关键词】车辆座椅;半主动;非线性;振动【作者】夏兆旺;魏守贝;张帆;袁秋玲;王雪涛;方媛媛【作者单位】江苏科技大学能源与动力工程学院,江苏,镇江212003;江苏科技大学能源与动力工程学院,江苏,镇江212003;中国运载火箭技术研究院研究发展中心,北京100076;江苏科技大学能源与动力工程学院,江苏,镇江212003;江苏科技大学能源与动力工程学院,江苏,镇江212003;江苏科技大学能源与动力工程学院,江苏,镇江212003【正文语种】中文【中图分类】U463.83+6汽车的舒适性一直是衡量车辆性能的重要指标，车辆的噪声、振动与声振粗糙度（Noise Vibration and Harshness，NVH）问题又是衡量其舒适性的重要指标之一。
车辆产生的振动将直接通过座椅传递给人体，如何提高座椅的减振性能至关重要。
座椅最常用的座椅悬架通常是线性悬架减振系统，成本较低，但其减振效果有限[1-3]。
为进一步提高座椅悬架系统的减振效果，本文将探讨基于磁流变阻尼技术的座椅半主动非线性减振系统。
磁流变阻尼器具有响应快、能耗低等优点[4-5]，已被广泛应用于桥梁、土木和机械等领域的减振降噪[6-7]。
乘用车底盘的悬挂系统的减震特性的非线性分析与优化策略悬挂系统是乘用车底盘的重要组成部分，其主要功能是减少车辆在行驶过程中因地面不平而引起的震动和冲击，提高乘坐舒适性和操控稳定性。
随着汽车工业的发展，对悬挂系统减震特性的研究和优化越来越重要。
悬挂系统的减震特性主要涉及到悬挂系统的非线性行为，即在不同工况下悬挂系统的刚度和阻尼特性随着输入负荷的变化而变化。
这种非线性行为对于悬挂系统的设计和优化具有重要意义。
要对悬挂系统的非线性行为进行分析，首先需要建立准确的悬挂系统模型。
模型可以采用多种方法，如基于质点法、基于弹簧和阻尼元件的模型、基于连续杆件模型等。
根据不同的研究目的和要求，选择合适的模型进行建模。
建立完悬挂系统模型后，对其进行非线性特性分析。
这一步骤可以借助计算机仿真软件进行，通过输入不同的工况参数和初始条件，模拟悬挂系统在不同条件下的响应。
通过观察和分析悬挂系统的响应曲线，可以获得悬挂系统的非线性特性。
分析悬挂系统的非线性特性后，接下来就是优化策略的确定。
优化策略旨在提高悬挂系统的减震效果和乘坐舒适性。
常见的优化策略包括调整悬挂系统的刚度和阻尼特性、改变悬挂系统的减幅器类型和参数、优化悬挂系统的结构等。
调整悬挂系统的刚度和阻尼特性是一种常见的优化策略。
通过增加或减小悬挂系统的刚度和阻尼特性，可以改变悬挂系统的频率响应和振动幅度，进而提高乘坐舒适性和操控稳定性。
但是需要注意的是，调整刚度和阻尼特性不是一种简单的线性关系，需要综合考虑不同工况下悬挂系统的动态特性。
改变悬挂系统的减振器类型和参数也是一种常见的优化策略。
不同类型的减振器，如液压减振器、气压减振器等，具有不同的减震特性。
通过选择合适的减振器类型和调整其参数，可以优化悬挂系统的减震效果。
在选取减振器类型和调整参数时，需要综合考虑减振器的性能、经济性以及与整车系统的协调性。
优化悬挂系统的结构也是一种常见的优化策略。
通过改变悬挂系统的结构，例如采用多连杆结构、磁流变阻尼器等，可以提高悬挂系统的刚度和精度。
2004168汽车悬架磁流变阻尼器的试验建模*高国生杨绍普 陈恩利 邢海军(北京交通大学,北京 100044)(石家庄铁道学院,石家庄 050043)[摘要] 依据汽车悬架用磁流变阻尼器的阻尼特性试验结果,提出了一种描述阻尼器动态特性的力学模型,即修正的Bouc -Wen 模型。
并用优化的方法确定了模型的参数。
该模型能够较精确地描述磁流变阻尼器在改变电流强度时的动态特性。
叙词:磁流变阻尼器,悬架,半主动控制A Study on the M odeling of M agnetorheological Dampersfor V ehicle Suspension Based on Ex perimentsGao GuoshengYang Shaopu,Chen Enli &Xing HaijunBeij ing Jiaotong Univ ersity ,Beij ing 100044S hijiazhuang Railw ay Institute ,Shij iaz huang 050043[Abstract] Using the results of magnetorheological(M R)damper performance testing ,a mathematical model,modified Bouc -Wen model,for M R damper is proposed 1With optim ization method,parameters of the model are determined 1It show s that the model can rather accurately describe the dynam ic characteristics of MR damper under fluctuating current 1Keywords:Magnetorheological damper,Suspension system,Sem-i active control*国家自然科学基金资助项目(10172060)。
车辆悬架部件的非线性特性研究进展王靖岳;郭胜;鄂加强【摘要】Air spring, vibration damper and leaf spring are important components of vehicle's suspension systems. They all have nonlinear characteristics, which can greatly improve the ride comfort of vehicles. In this paper, research advances of the nonlinearity of air spring, damper and leaf spring are introduced, and their effects on improving the performance of vehicles are discussed. The research methods and development prospects of the suspension components are analyzed.%空气弹簧、阻尼减振器和钢板弹簧是车辆悬架系统的重要组成部件,它们都具有非线性特性,可大大提高车辆的行驶平顺性.从非线性科学角度,重点介绍了空气弹簧、阻尼减振器和钢板弹簧的研究现状和非线性特性及其对改善车辆性能的作用.分析了非线性车辆悬架部件的研究方法和发展方向.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2017(037)004【总页数】6页(P74-79)【关键词】振动与波;悬架系统;非线性;空气弹簧;阻尼减振器;钢板弹簧【作者】王靖岳;郭胜;鄂加强【作者单位】湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙 410082;沈阳理工大学汽车与交通学院,沈阳 110159;沈阳理工大学汽车与交通学院,沈阳110159;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙 410082【正文语种】中文【中图分类】U463.33车辆悬架系统主要由弹性元件、减振器和导向机构等组成[1]。
