汽车驾驶室连接刚度与阻尼参数识别

摘要

对于汽车系统而言,驾驶室与车体总成的连接刚度和阻尼的准确识别,对准确建立汽车系统振动模型,从而有效地分析汽车系统的动力学性质,是一项重要而有意义的工作。
　　 本文首先建立了汽车的多种动力学模型,根据驾驶室和车体的运动的实际情况,选择了10自由度整车模型作为研究的对象。在该动力学模型中,用刚度和阻尼连接器代替了驾驶室与车体连接处的橡胶垫。利用拉格朗日方程建立了10自由度整车模型的振动方程。针对10自由度整车模型,利用数值方法模拟了汽车系统的动力响应。
　　 将驾驶室和车体间的刚度和阻尼连接器从汽车模型中解除,使整车模型分解为两个子结构,即驾驶室部分和车体以下部分。建立了连接刚度和阻尼对整车模型动刚度矩阵的贡献。应用模态分析技术分别识别了整车系统和解除了连接器后的子结构的模态参数。利用结合面动力学参数识别方法和识别出来的模态参数,对驾驶室与车体之间的连接刚度和连接阻尼进行了识别。由于连接刚度和阻尼只与驾驶室和车体相连,因此并不需要完整的模态信息,本文分析了计算连接刚度和阻尼时所必须的模态振型元素。
　　 本文还进一步研究了模态截断法对识别精度的影响。考虑了取不同模态阶数时,激励频率与识别精度的关系。由本文的分析可以得出,只要取前5阶模态,除了激励频率在3.8Hz和4.0Hz时所求得的前橡胶垫阻尼的误差稍大,其他情况下,前后橡胶垫的连接刚度和阻尼都可以得到满意的识别精度。