基于VPG 的整車平順性仿真

2017-10-21 18:39:17·  來(lái)源:華晨汽車工程研究院  作者:張博彬,趙春吉,湯洪澎
 
通過(guò)VPG 的輸出與LS-DYNA 的求解,得到后綴名為.dyna 的關(guān)鍵字文件、名為d3plot 的結(jié)果文件和名為NOD-OUT 的節(jié)點(diǎn)信息輸出文件。我們可以通過(guò)dyna 文件查看整個(gè)求解過(guò)程,編輯關(guān)鍵字文件,以確保其正確性; 對(duì)于d3plot 文件,則可以動(dòng)態(tài)形式顯示整個(gè)仿真過(guò)程并做出有關(guān)分析; 而NODOUT 文件能為我們提供所需的節(jié)點(diǎn)的時(shí)域與頻域分析信息。
我們回到VPG,點(diǎn)擊POST 打開VPG 的后處理模塊,加載之前所得的dyna 文件,可以看到整車位于PAVE 路面之上的畫面。點(diǎn)擊位于工具欄最右側(cè)的Nodout to Mode Shape按鈕,彈出對(duì)話框,再選中Load Curve 選項(xiàng),此時(shí)的默認(rèn)目錄下就有生成的NODOUT 文件,選中它,再?gòu)模危铮洌?列表中選取駕駛?cè)俗沃行膮^(qū)域的一點(diǎn)為觀察點(diǎn),我們將其命名為A 點(diǎn)。再在Component 中選擇Acceleration 類型,并分別選取X-acceleration、Y-acceleration 和Z-acceleration 后點(diǎn)擊ShowCurve,即可繪出時(shí)間歷程下A 點(diǎn)處三個(gè)軸向加速度曲線;
點(diǎn)擊FFT 選項(xiàng)后即自動(dòng)進(jìn)行快速傅立葉變換,再點(diǎn)擊FFT旁的Show Curve 即可繪出相應(yīng)的PSD 曲線。整個(gè)Nodout toMode Shape 工作界面如圖21 所示。

圖21?。危铮洌铮酰?to Mode Shape 界面
至此,可通過(guò)LS-DYNA 計(jì)算出不同控制變量下的加速度—時(shí)間曲線,并利用VPG 后處理模塊中的自帶FFT 功能由時(shí)間歷程的加速度曲線得到了功率譜密度—頻率曲線。
 
3.3 本章小結(jié)
本章從對(duì)國(guó)際國(guó)內(nèi)常見的平順性評(píng)價(jià)方法談起,在比較各個(gè)方法的歷史沿革與主要特點(diǎn)之外,還簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)的汽車平順性評(píng)價(jià)現(xiàn)狀,并最終通過(guò)比對(duì)分析確定了本文所使用的評(píng)價(jià)方法。進(jìn)而確定了仿真試驗(yàn)的初始條件,以及分別按照車速和胎壓一定的試驗(yàn)條件提交LS-DYNA 計(jì)算求解并利用集成于VPG 中的POST 模塊繪出時(shí)域加速度—時(shí)間曲線,最后采用POST 模塊自帶的FFT 功能對(duì)加速度—時(shí)間信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換,繪出加速度功率譜密度—頻率曲線,以供進(jìn)一步分析。

4 平順性仿真結(jié)果與分析
4.1 時(shí)域仿真結(jié)果分析
4.1.1 時(shí)域仿真結(jié)果
按照第3 章所確定的試驗(yàn)條件,以及執(zhí)行了求解與后處理操作過(guò)程,我們可以得到駕駛?cè)俗沃行奶幰稽c(diǎn)在時(shí)域信號(hào)下處于X、Y、Z 三軸方向的振動(dòng)加速度曲線,以及該點(diǎn)在頻率域下的加速度功率譜密度曲線。下面首先列出時(shí)域仿真結(jié)果以供進(jìn)一步分析。
由圖22 ~ 圖24 可見,在其余條件相同,且車速為60km/ h 的情況下,X 軸方向的振動(dòng)加速度較小,主要集中在-0.75 ~0.75m/ s2 的范圍內(nèi); 而Z 軸方向的振動(dòng)加速度最大,主要集中在-6 ~6.5m/ s2 的范圍內(nèi); Y 軸方向的振動(dòng)加速度的最大值很接近X 軸方向的振動(dòng)加速度,只是略大于X
軸向,主要集中在-1 ~3m/ s2 。
圖22 X 軸向振動(dòng)加速度
圖23?。?軸向振動(dòng)加速度
圖24?。?軸向振動(dòng)加速度