汽车悬架减振器失效识别研究

摘要

减振器是汽车悬架系统中的主要阻尼元件，其工作性能直接影响着汽车的行驶平顺性和安全性，现有的对汽车悬架减振器的检测主要是通过试验台进行的，这种方法不能反映汽车行驶过程中的真实情况。基于上述考虑，本文主要探讨汽车在随机路面行驶过程中悬架减振器失效识别问题。全文主要内容包括： 1.运用AR模型法对随机路面谱进行了仿真，通过对比期望功率谱密度与仿真功率谱密度，验证了仿真路面谱的正确性。 2.运用键合图法建立了七自由度Simulink整车仿真模型，在仿真模型下对悬架减振器失效进行仿真分析。通过分析减振器不同阻尼情况下的非簧载质量和车身质心的振动情况，得出了汽车悬架减振器失效可以在随机路面输入情况下进行定量识别的结论。 3.根据汽车悬架减振器失效识别的仿真结果，设计了实车试验方案，并进行了实车试验。实车试验分别在不同路面、不同车速下进行，测量汽车左前、右前两路非簧载质量振动垂直加速度信号，并计算测得的两路加速度信号的均方根值进行比较。试验结果表明，当汽车行驶在一般道路上时，可以通过振动加速度信号进行汽车减振器失效识别。

目录

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第一章绪论

1.1汽车悬架减振器故障分析

1.2汽车悬架减振器故障对行车安全性的影响

1.3减振器检测方法

1.3.1单个减振器的检测

1.3.2悬架减振器检测

1.3.3谐振式悬架检测台测试方法

1.4论文的研究内容

第二章汽车悬架系统键合图建模

2.1汽车悬架系统介绍

2.1.1悬架系统的典型结构

2.1.2汽车悬架系统的工作原理

2.2键合图建模理论

2.2.1键合图基本理论

2.2.2键合图元与方框图单元的对应关系

2.2.3由键合图绘制方块图的步骤

2.3 1/4车悬架的建模

2.4本章小结

第三章时域路面不平度模拟

3.1路面不平度

3.2随机路面时域模型

3.2.1 AR模型法基本原理

3.2.2 AR模型法仿真路面谱

3.2.3 AR模型法仿真参数设置

3.2.4 AR模型法路谱仿真

3.3冲击路面激励时域模型的建立

3.4本章小结

第四章基于整车模型的减振器失效识别仿真

4.1整车模型

4.1.1整车仿真模型选择

4.1.2模型说明

4.2整车悬架系统键合图模型

4.2.1整车系统建模

4.3整车模型在MATLAB/SIMULINK中的时域仿真分析

4.3.1仿真目的

4.3.2仿真软件Simulink简介

4.3.3汽车整车的Simulink仿真模型

4.4整车的时域仿真分析

4.4.1 A级路面输入下的仿真分析

4.4.2 B级路面输入下的仿真分析

4.4.3 C级路面输入下的仿真分析

4.4.4悬架减振器失效对其他非簧载质量振动的影响

4.4.5冲击路面激励下的仿真分析

4.4.6仿真结果分析

4.5本章小结

第五章汽车悬架减振器失效识别试验

5.1试验目的

5.2试验方案

5.2.1试验方案制定

5.2.2减振器试验台

5.2.3信号分析系统

5.2.4加速度传感器

5.3实车行驶试验

5.3.1实验流程

5.3.2试验用减振器外特性

5.3.3试验条件

5.3.4汽车技术状况

5.3.5汽车的载荷

5.3.6传感器布置

5.4实验结果分析

5.4.1汽车匀速行驶试验

5.4.2汽车非匀速行驶试验

5.4.3汽车冲击路面试验

5.4.4试验结果分析

5.5本章小结

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间完成的学术论文