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滚动汽车轮胎自激振动仿真及其影响因素分析
左曙光;苏虎;王纪瑞
【期刊名称】《振动与冲击》
【年(卷),期】2012(031)004
【摘要】以高速行驶汽车产生的轮胎周向多边形磨损现象为背景,通过建立轮胎的有限元模型以及轮胎-路面的LuGre摩擦模型实现了汽车轮胎高速滚动过程有限元模型的建立,应用该模型进行了轮胎侧向自激振动的仿真分析及影响因素研究.仿真结果表明滚动汽车轮胎在一定条件下确实出现了侧向自激振动现象,它也是造成轮胎多边形磨损的原因之一.参数灵敏度分析表明:轮胎侧向自激振动随车速的增加先增加后减小,车速过低或过高时均不能形成自激振动；前束角与外倾角对自激振动的影响与车速相似,两者都存在一个峰值点；另外,大载荷条件下,胎面自激振动会比较剧烈,轮胎的多边形磨损也比较严重.因此,为避免产生轮胎自激振动,减少轮胎多边形磨损,要将设计参数以及使用工况控制在合适的范围内.
【总页数】7页(P18-24)
【作者】左曙光;苏虎;王纪瑞
【作者单位】同济大学汽车学院,上海201804;同济大学汽车学院,上海201804;同济大学汽车学院,上海201804
【正文语种】中文
【中图分类】U463.314.4
【相关文献】
1.用于低滚动阻力载重汽车轮胎胎面胶的白炭黑填充天然胶配方 [J], 安阳（编译）;
2.欧洲汽车轮胎滚动阻力及噪声测量方法 [J], 李玲;佘翔;杨小峰
3.汽车轮胎滚动阻力与燃油经济性的关系 [J], 孙占先;刘超;孙向馨;李文久
4.汽车轮胎与转鼓的滚动特性分析 [J], 张绍国;高峰;徐国艳;崔莹
5.电动汽车轮胎滚动阻力与噪声协调设计及产品开发 [J], 殷瑞婧;雍占福;冯启章;王昊;危银涛
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《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展，消费者对汽车性能的要求日益提高，其中，汽车的舒适性和稳定性成为了重要的考量因素。
汽车动力总成悬置系统作为连接发动机与车身的重要部分，其性能的优劣直接影响到整车的振动特性和乘坐舒适性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析及优化设计显得尤为重要。
本文将针对汽车动力总成悬置系统的振动问题进行分析，并提出相应的优化设计方案。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、离合器、变速器、驱动桥等组成，通过悬置装置与车身相连。
其作用是支撑和固定动力总成，减少振动和噪声的传递，保证汽车的平稳运行。
动力总成悬置系统的性能直接影响到整车的乘坐舒适性和行驶稳定性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统振动的主要原因是发动机的运转产生的激励力以及道路的不平度等因素引起的。
这些激励力通过悬置装置传递到车身，导致整车的振动。
此外，动力总成各部件之间的相互作用也会产生振动。
2. 振动影响分析汽车动力总成悬置系统的振动会影响整车的乘坐舒适性和行驶稳定性。
过大的振动会导致乘客感到不适，严重时甚至会影响到驾驶安全。
此外，振动还会导致动力总成各部件的磨损加剧，降低整车的使用寿命。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计原则在进行汽车动力总成悬置系统的优化设计时，应遵循以下原则：首先，要保证动力总成的稳定性和可靠性；其次，要尽量减少振动和噪声的传递；最后，要考虑到整车的重量和成本等因素。
2. 优化方案针对汽车动力总成悬置系统的振动问题，可以采取以下优化方案：（1）改进悬置装置的设计：通过优化悬置装置的结构和材料，提高其支撑和减振性能。
可以采用橡胶减震垫、液压减震器等减震元件，以减少振动和噪声的传递。
（2）优化动力总成的布局：合理布置发动机、离合器、变速器等部件的位置和角度，以降低各部件之间的相互作用力，减少振动的产生。
车辆悬架系统振动研究概述关键词：振动悬架摘要：本文简单介绍了车辆振动的相关知识，对其做了简明的分析，由于篇幅有限故只重点介绍了与车辆悬架相关的知识。
根据不同结构悬架的特点，分别介绍与其相关的振动研究内容和成果。
引言悬架系统是提高车辆平顺性(乘座舒适性)和安全性(操纵稳定性)、减少动载荷引起零部件损坏的关键,。
自70年代以来,工业发达国家开始研究基于振动主动控制的主动/半主动悬架系统。
引入主动控制技术后的悬架是一类复杂的非线性机、电、液动力系统,其研究进展和开发应用与机械动力学、流体传动与控制、测控技术、计算机技术、电子技术、材料科学等多个学科的发展紧密相关。
为此，关于车辆悬架系统振动的研究比较困难，但是其又具有十分重要的实际意义。
一、车辆悬架系统简介悬架系统的作用主要是连接车桥和车架,传递二者之间的作用力和力矩以及抑制并减少由于路面不平而引起的振动,保持车身和车轮之间正确的运动关系,保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。
悬架系统一般由弹性元件、减振器和导向装置等组成。
其中,弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷,缓冲并抑制不平路面所引起的冲击。
按弹性元件分类包括钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架以及气体弹簧悬架。
钢板弹簧是1根由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的近似等强度的弹性梁,多数情况下由多片弹簧组成。
多片式钢板弹簧可以同时起到缓冲、减振、导向和传力的作用,可以不装减振器而用于货车后悬架。
螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成,常用于各种独立悬架。
其特点是没有减振和导向功能,只能承受垂直载荷。
扭杆弹簧本身是1根由弹簧钢制成的杆,一端固定在车架上,另一端固定在悬架的摆臂上。
气体弹簧是在1个密封的容器中冲入压缩气体,利用气体可压缩性实现弹簧的作用。
气体弹簧具有理想的变刚度特性。
气体弹簧有空气弹簧和油气弹簧2种。
根据振动控制类型的不同，悬架系统又可以分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架。
被动悬架系统参数是基于某种特定路况的优化设计，而车辆在行驶过程中，它的行驶速度、路面的输入以及载荷都会随时间发生复杂的改变，此时系统参数不能随外部环境变化，所以悬架系统便不再为最优肉。
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展，消费者对汽车的性能和舒适性要求日益提高。
汽车动力总成悬置系统作为汽车的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到整车的振动噪声水平以及乘坐舒适性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并进行优化设计，对于提高汽车的整体性能具有重要意义。
本文将针对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并提出相应的优化设计方案。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统是指将发动机、变速器等动力总成与车身进行连接的装置，其作用是减小动力总成产生的振动和噪声对整车的影响。
该系统主要由橡胶支座、液压支座、金属支座等组成，通过这些支座将动力总成的振动和冲击传递给车身，并起到减振、降噪的作用。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统振动的主要原因是发动机工作时产生的激励力，包括往复运动产生的惯性力和旋转运动产生的扭矩。
此外，路面不平、轮胎非线性等因素也会对系统产生一定的振动影响。
2. 振动传递路径动力总成的振动通过悬置系统传递到车身，再传递到车内乘客。
传递路径主要包括橡胶支座、液压支座等部件的弹性变形以及金属支座的刚度传递。
3. 振动分析方法针对汽车动力总成悬置系统的振动分析，可采用实验分析和数值分析两种方法。
实验分析主要通过实车测试和台架试验获取数据；数值分析则通过建立动力学模型，运用有限元等方法进行仿真分析。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计目标汽车动力总成悬置系统优化设计的目标是在保证动力总成正常工作的前提下，降低整车的振动噪声水平，提高乘坐舒适性。
同时，还需考虑系统的耐久性、可靠性以及制造成本等因素。
2. 优化设计方案（1）材料选择：选用高弹性、高阻尼的材料制作橡胶支座，以提高系统的减振性能。
同时，根据实际需要，可考虑在部分支座中加入液压减振元件，进一步提高减振效果。
（2）结构优化：对悬置系统的结构进行优化设计，如调整支座的布置位置、改变支座的刚度等，以改变振动的传递路径和传递速度，从而达到降低整车振动噪声的目的。
动力总成的悬置受迫振动计算和主要影响因素蓝军（A VL AST，上海榕桥路327号）摘要：讨论了动力总成振动的计算方法，激励和悬置的影响因素等。
关键词：动力总成；悬置振动主要软件：A VL EXCITE Power Unit1. 前言传统设计手册的链条设计多以运动学为基础，满足常规设计需求。
但在现代高速动力总成配气机构链传动中，由于对传动平稳性、可靠性、低噪声等的要求，不仅需要选择合适的链条，而且还要优化导向板轮廓设计和安放位置，调整张紧器的预紧或工作下的状态。
2.动力总成振动的主要激励2.1激励主要类型倾覆力矩波动、轴系扭振附加扭矩的耦合、平衡重形式、平衡率、平衡轴是影响动力总成振动的主要激励源。
表1中着重列举了燃气力和惯性力带来的主要影响。
表1 燃烧气体力和惯性力的影响I II III IV类型描述交变倾覆力矩自由惯性力自由惯性力矩横向的翻转力矩弯曲惯性力矩成因燃气和惯性力的切向力分量一二阶的不平衡往复惯性力一二阶不平衡往复惯性力与机体的耦合作用旋转和往复惯性力影响因素缸数着火顺序转速曲柄半径连杆长度等缸数各拐安排转速曲柄半径连杆长度等缸数各拐安排平衡重在横向和垂向的平衡率转速曲柄半径连杆长度等缸数各拐安排动力总成总长机体刚度平衡重布置附件质量安排特征存在于所有动力总成中，缸数越多越好。
二阶往复惯性力：直列2或4缸机垂向，V4-60度机垂向。
一二阶力矩：直列3或5、7、9缸机，V10、V14、V18(V不等于90度)。
轴承载荷，机体变形（缸数越多，机体越长越剧烈）。
2.2交变倾覆力矩表1中的I项是交变倾覆力矩对整机振动带来的影响，扭振附件力矩的耦合也同样影响整机倾覆振动。
单缸机由于输出扭矩波动较大，其交变倾覆力矩对整机振动的影响较为严重，适当的飞轮惯量设计对减小它的波动是有利的。
2.3自由惯性力表1中的II项是一二阶不平衡往复惯性力的影响，减小惯性质量和行程是有益的。
其中直列2缸和4缸机存在着自由的二阶往复惯性力，由于二阶往复惯性力幅值相对较小，是否使用两根二阶往复力平衡轴要视具体振动水平和设计空间而定。
车辆抖动分析原理一、汽车振动的影响因素分析：1、汽车是一个由多个子系统组成的多自由度振动系统，通常的整车振动模型由车桥系统、悬架系统、发动机及传动系统，驾驶室系统组成。
汽车各子系统的动态特性和相互协调直接地影响着各激励源振动传递的效果：各子系统在特定频率段里对某些振动进行衰减，对某些振动则会放大，尤其在共振点附近为甚。
因此，各子系统应合理匹配，避免各部分振动耦合太严重而导致整车局部振动加强；同时，驾驶室系统的（0.75－）倍固有频率范围里应尽量不出现其它各子系统主振动频率和主要激励能量集中的频率。
2、汽车振动的激励源十分复杂，汽车行驶的道路及相关的外部环境是外部激励源，汽车本身各零部件尤其是旋转运动件和悬挂件是内部激励源。
路面不平度是汽车振动的主要激励源。
汽车通过路面的接缝或无规则凹凸时，使驾驶室及车身产生稳态随机振动。
发动机由旋转质量、往复质量运动产生的惯性力、力矩以及由于燃料在气缸内着火爆发面在缸体上产生绕平行于曲轴轴线的力矩（着火脉冲）而生产周期性的振动。
传动系主要由一系列传输动力的旋转部件组成，它受到发动机不平衡力、力矩以及自身不平衡的作用和影响，会产生弯曲振动和扭转振动。
车轮总成对汽车振动的影响因素主要可分为三项：轮胎的不均匀度、车轮总成的动不平衡、钢圈径跳端跳。
二、车轮总成对汽车振动的影响1、现在轻型卡车轮胎均为斜交胎，由纤维、钢丝、橡胶等构成的复合材料品，且大部分靠手工成型，因此其成品精度较一般的金属制品差，往往有周圆部分的尺寸变化、刚度变化和非对称性，从而导致轮胎滚动时要承受从路面来的周期性变化的反作用力。
车轮总成的动不平衡包括轮胎的动平衡和钢圈的动平衡，车轮总成的动不平衡将引起周期性的不平衡向心力及不平衡力矩。
以上两项影响因素引起的周期力按作用方向可分为：径向力变化（RFV）、侧向力变化（LFV）、切向力变化（TFV）。
通常径向力变化（RFV）会导致汽车的垂直振动，侧向力变化（LFV）会导致汽车的左右摇摆，切向力变化（TFV）会导致汽车的前后牵动。
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言汽车作为现代社会出行的重要工具，其舒适性和安全性已成为消费者选购车辆的重要考量因素。
动力总成悬置系统作为汽车的重要组成部分，其性能直接影响到整车的振动噪声水平及乘坐舒适性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并进行优化设计，对于提升汽车性能具有重要意义。
本文将就汽车动力总成悬置系统的振动分析及优化设计进行探讨。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、变速箱、传动系统等组成，其作用是将发动机产生的动力传递至车轮，同时起到减震、降噪、提高乘坐舒适性的作用。
该系统的性能直接影响到整车的运行平稳性和乘坐舒适性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的燃烧、气缸内的工作过程、燃油的喷入以及各种力的相互作用等因素。
此外，路面不平、车身结构等因素也会对系统产生一定的振动影响。
2. 振动分析方法针对汽车动力总成悬置系统的振动分析，可采用理论分析、仿真分析和实车测试等方法。
理论分析主要依据动力学原理和弹性力学原理对系统进行建模和分析；仿真分析则通过建立系统的有限元模型，对系统进行动力学仿真分析；实车测试则是通过在真实环境下对车辆进行测试，获取系统的振动数据。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计目标汽车动力总成悬置系统的优化设计目标主要包括降低系统振动、提高乘坐舒适性、减少噪声等。
通过对系统进行优化设计，可提高整车的性能和品质。
2. 优化设计方法（1）材料选择：选用高强度、轻量化的材料，如铝合金、复合材料等，以降低系统重量，提高刚度和减震性能。
（2）结构优化：通过优化结构布局和刚度分配，使系统在受到外界力时能够快速恢复稳定状态，减少振动。
（3）主动控制技术：采用主动控制技术，如主动悬挂系统、电磁减震器等，对系统进行实时控制，以降低振动和噪声。
（4）仿真分析：利用仿真软件对系统进行动力学仿真分析，预测系统的振动性能，为优化设计提供依据。
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言汽车动力总成悬置系统作为车辆动力传递与振动控制的关键部分，其性能的优劣直接关系到整车的驾驶舒适性和行驶稳定性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并进行相应的优化设计，是汽车工程领域研究的重要课题。
本文将深入探讨汽车动力总成悬置系统的振动问题，分析其成因，并针对现有问题提出优化设计方案。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、变速器、离合器等组成，通过悬置装置与车架相连。
其作用是支撑和固定动力总成，同时减少振动和噪声的传递，保证驾驶的舒适性和行驶的稳定性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统振动的主要原因是发动机运转时产生的激励力，包括燃烧力、惯性力和摩擦力等。
此外，道路不平、车辆行驶中的颠簸等也会对悬置系统产生振动。
2. 振动影响分析振动不仅会影响驾驶的舒适性，还会对车辆的行驶稳定性、零部件的寿命和车辆的噪音产生影响。
长期受到振动的零部件容易出现松动、磨损等问题，影响车辆的正常运行。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计针对汽车动力总成悬置系统的振动问题，本文提出以下优化设计方案：1. 材料选择优化选用高强度、轻量化的材料，如铝合金、高强度塑料等，以降低系统质量，提高其刚度和减振性能。
同时，采用阻尼材料，如橡胶等，以吸收振动能量，减少振动传递。
2. 结构优化设计对悬置系统的结构进行优化设计，如增加支撑点、改变支撑方式等，以提高系统的稳定性和减振性能。
同时，采用多级减振设计，使系统在不同频率下的减振效果更加明显。
3. 控制系统优化通过引入先进的控制系统，如液压控制系统、电子控制系统等，对悬置系统的振动进行实时监测和控制。
通过调整控制参数，使系统在不同工况下都能保持良好的减振性能。
五、结论通过对汽车动力总成悬置系统的振动分析，我们发现其产生的主要原因包括发动机运转产生的激励力和道路、行驶中的颠簸等外部因素。
半挂车悬架对路面激励的振动响应分析的开题报告一、选题背景及意义随着我国物流业的快速发展，半挂车已成为运输中不可缺少的重要交通工具。
然而，在运输过程中，半挂车的悬架系统不可避免地会受到路面不同程度的激励，因而会产生振动响应。
这些振动不仅会影响半挂车的行车舒适性，还会给车辆的耐久性和稳定性带来一定的影响。
因此，研究半挂车悬架对路面激励的振动响应分析，对于提高半挂车的行车安全性和舒适度具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容本文将主要研究半挂车的悬架系统对路面不同激励的振动响应特性，具体研究内容包括：1.半挂车悬架系统的结构分析及其工作原理2.路面激励的种类及其对半挂车悬架系统的影响3.基于有限元软件的半挂车悬架系统振动分析4.半挂车悬架系统优化设计三、研究方法本文主要采用理论研究和数值模拟两种研究方法。
首先通过文献调查和实地调查等方式，对半挂车的悬架系统进行结构分析及工作原理研究；然后将路面激励模拟为不同形式的载荷，并将其作为有限元分析的输入条件，通过有限元软件对半挂车悬架系统的振动响应进行计算和分析；最后根据研究结果对半挂车悬架系统进行优化设计。
四、研究预期成果本文的预期成果有以下几点：1.对半挂车悬架系统结构及工作原理进行了详细研究，为后续研究提供了基础和依据。
2.通过有限元模拟计算，得到了不同路面激励下半挂车悬架系统的振动响应特性，并分析了其影响因素。
3.对半挂车悬架系统进行优化设计，提高了其行车舒适性和稳定性，达到了在路面激励下减少振动和噪声的目的。
五、论文结构本文主要包括以下几个部分：第一章绪论在第一章中，将对半挂车悬架系统对路面激励的振动响应特性进行引言和研究背景介绍，阐述选题的研究意义和目的，同时也将对半挂车悬架系统的概念和结构进行简单的介绍。
第二章半挂车悬架系统结构分析及其工作原理第二章主要利用文献调查和实地调查的方式，对半挂车悬架系统的结构及其工作原理进行研究和分析，为后续的研究提供基础和依据。
