基于VPG 的整車平順性仿真

1) 首先，對求解所得加速度時間歷程ａ(ｔ)進行快速傅里葉變換(ＦＦＴ )，得到加速度功率譜密度函數(shù)Ｇａ (ｆ)，依據(jù)計算加權(quán)加速度均方根值時所需的頻率范圍，在快速傅里葉變換后，其功率譜密度曲線選取的頻域區(qū)間在0 ~ －80Ｈｚ范圍內(nèi)觀察記錄。加權(quán)加速度均方根值按式(5) 計算。

式中，ｗ(ｆ)是頻率加權(quán)函數(shù)，在不同方向與不同頻率區(qū)段內(nèi)，ｗ(ｆ)取值不一。

Ｘ 和Ｙ 向的取值如式(6) 所示。

Ｚ 方向的取值如式(7) 所示:

2) 接著，計算總加權(quán)加速度均方根值?？偧訖?quán)加速度均方根值在ＩＳＯ2631-1997 的規(guī)定中是各軸向加權(quán)加速度均方根值矢量之和，而各軸向加權(quán)加速度均方根值又是各中心

頻率處的加權(quán)加速度均方根值矢量之和?？偧訖?quán)加速度值的定義式如式(8) 所示。

在振動評價領(lǐng)域里，認為振動的量級能由等效均值來體現(xiàn)，稱其為加權(quán)振級。具體說來，加權(quán)振級并不是加權(quán)加速度均方根值，而是在它基礎(chǔ)上求出的對數(shù)值，這個值是沒有量綱的，它的大小只在與標準值的比較中才會體現(xiàn)出來。加權(quán)振級的定義式如式(9) 所示。

其中，ａ0 是參考加速度均方根值，ａ0 ＝10 －6 ｍ/ ｓ2 。

3) 由于客觀評價法對于乘員的主觀感受不能給出較為直觀的評價，本文還采用了主觀評價法作為輔助。表3 列出了詳細的評價標準:

表3

在滿足ＧＢ/ Ｔ4970-1996 的規(guī)范下，還需確定仿真試驗的初始條件。在本次試驗中，需要確定的初始條件即為汽車施加ｘ 方向的初始速度，并由此計算出輪胎的轉(zhuǎn)速，可以采用式(3) 計算。

根據(jù)前文3.3 節(jié)中對輪胎參數(shù)的描述，易知Ｒ ＝317.25ｍｍ。

綜上，確定仿真試驗的初始條件如下: 車速為60ｋｍ/ ｈ、輪胎轉(zhuǎn)速為52.53ｒａｄ/ ｓ、胎壓為0.25ＭＰａ。圖18 所示為在VPG 中對各車輪施加初始速度與角速度，依次點擊Ｐｒｅ/ ＩＮＩ-ＴＩＡＬ ＣＯＮＤＩＴＩＯＮ/ ＶＥＬＯＣＩＴＹ 調(diào)出初速度選項卡進行相關(guān)設(shè)置。需指出的是，在卡片中還要定義四個輪胎角速度的轉(zhuǎn)軸中心，其坐標可以在VPG 中利用ＩＤＥＮＴＩＦＹ ＮＯＤＥＳ 功能來測得。

圖18　對輪胎施加速度與角速度