基于VPG 的整車平順性仿真

由4.2.1 節(jié)中的結(jié)果可分析得出，Ｚ 軸向加速度功率譜密度的最大波峰比Ｘ 軸和Ｙ 軸兩向加速度功率譜密度的最大波峰都要大，且Ｘ 軸向最大峰值大于Ｙ 軸向最大峰值。Ｙ 軸向峰值最低，且遠(yuǎn)小于另兩個軸向，這是由于仿真試驗(yàn)所建立的模型過于理想: 整車左右質(zhì)量分布均勻，未考慮制動器的安裝，且左右兩側(cè)輪胎所接觸路面無傾斜等因素綜合導(dǎo)致。

Ｚ 軸向峰值最大，符合實(shí)際情況，證明來自隨機(jī)不平路面的激振是車身振動的最主要來源，與時域的仿真分析結(jié)果相符。

對于Ｘ 軸與Ｚ 軸兩向，隨著頻率的增大，功率譜密度波峰呈逐漸減小趨勢，Ｙ 軸向波峰雖有一定起伏，但三者各自較大的波峰都主要集中在低頻段。由«汽車?yán)碚?raquo; 可知，人體對于振動最敏感的頻率范圍約為4 ~12.5Ｈｚ。通過對圖線的觀察，在4 ~12.5Ｈｚ 范圍內(nèi)，Ｘ 軸和Ｙ 軸方向都未出現(xiàn)較大波峰，而Ｚ 軸方向則出現(xiàn)了1 次很大的波峰，其最大值出現(xiàn)在4Ｈｚ 處。由于仿真時間較短，僅從極大波峰出現(xiàn)次數(shù)無法斷定本試驗(yàn)的平順性較好，但可以推知其Ｚ 軸向的振動有可能引起乘員的不適，并且Ｚ 軸向的“最有害” 頻率在4Ｈｚ 處，應(yīng)當(dāng)設(shè)法避開這一頻率。
 

如果覺得客觀評價(jià)法得到的結(jié)果并不符合乘員的直觀感受，可以使用主觀評價(jià)法，通過比對表3 給出的標(biāo)準(zhǔn)值得出一般情況下的直觀感受。

因?yàn)樵谇笆鰰r域與頻域分析結(jié)果中，Ｚ 軸向不管加速度峰值還是加速度功率譜密度峰值都是最大的，故本文為簡化問題，僅考慮Ｚ 軸向振動，直接計(jì)算Ｚ 軸向的加權(quán)加速度均方根值來參與評價(jià)。

由4.2.1 所得仿真結(jié)果，根據(jù)功率譜密度，可計(jì)算出采用剛性懸架、剛體車身的模型在既定試驗(yàn)條件下Ｚ 軸的加權(quán)加速度均方根值。計(jì)算結(jié)果如表4 所示。

表4

由表4 可見，本次仿真試驗(yàn)所得主觀評價(jià)結(jié)果所體現(xiàn)出的平順性并不理想。經(jīng)分析，出現(xiàn)上述情況的原因可歸結(jié)為以下幾點(diǎn):

1) 由于仿真試驗(yàn)在C級波紋路面上進(jìn)行，不平度波動較大，故車輛振動更為強(qiáng)烈。

2) 由于未計(jì)算三軸向的總加權(quán)加速度均方根值，評價(jià)結(jié)果會略差于預(yù)期。

3) 本次仿真數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的位置是駕駛?cè)俗沃行奶幰稽c(diǎn)，由于缺少座椅的減振效果，該點(diǎn)的加權(quán)加速度均方根值會加大3 ~5 倍。由此可反推知，實(shí)際情況下，本文所建模型的加權(quán)加速度均方根值約在0.33 ~ 0.94ｍ/ ｓ2 范圍內(nèi)，而且在60ｋｍ/ ｈ 車速以下，人體感覺稍有不舒服，從而驗(yàn)證了所建模型的真實(shí)性、合理性及虛擬仿真研究方法的可行性。

4.3　仿真過程存在的不足之處

由于本文作者水平及試驗(yàn)條件所限，本文的仿真過程尚存在以下主要問題:

1) 僅考慮了剛性懸架的情況，未建立剛?cè)狁詈蠎壹艿姆抡婺Ｐ汀?/div>