長(zhǎng)城汽車股份有限公司 河北 保定 071023

1 引言

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，汽車已經(jīng)成為了人們?nèi)粘３鲂械墓ぞ?，城市?dāng)中的車輛不斷增加，對(duì)于行駛的舒適性也具有了更高的要求。在汽車運(yùn)行當(dāng)中，底盤系統(tǒng)是重要的組成部分，其設(shè)計(jì)情況將直接關(guān)系到車輛運(yùn)行的振動(dòng)情況。在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要能夠做好整個(gè)懸架系統(tǒng)零件的分析，對(duì)汽車運(yùn)行當(dāng)中其在振動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中的作用充分考慮，結(jié)合實(shí)際情況做好設(shè)計(jì)優(yōu)化，不斷提升車輛的振動(dòng)性能水平。

2 振動(dòng)研究原理

在汽車運(yùn)行當(dāng)中，行駛的舒適性將直接關(guān)系到駕駛?cè)艘约俺俗藛T的體驗(yàn)。在車輛聲學(xué)性能、行駛平順性改進(jìn)當(dāng)中，不僅需要能夠細(xì)致的分析系統(tǒng)當(dāng)中存在的單個(gè)零件，也需要能夠細(xì)致的研究車輛懸架系統(tǒng)以及不同部件間的相互作用關(guān)系。在以往設(shè)計(jì)中，部分公司對(duì)于零件在系統(tǒng)當(dāng)中的作用、性能影響存在估計(jì)不足的情況，在花費(fèi)較多資源研發(fā)阻尼系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)元件后，卻無(wú)法獲得良好的系統(tǒng)性能。就目前來(lái)說(shuō)，無(wú)論是對(duì)于車輛現(xiàn)有底盤零件進(jìn)行優(yōu)化，還是對(duì)新的汽車底盤零件進(jìn)行開發(fā)，一種有效的方式即是從整體角度研究車輛系統(tǒng)的振動(dòng)性能，對(duì)性能改進(jìn)空間進(jìn)行識(shí)別，之后通過(guò)零件設(shè)計(jì)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用優(yōu)化單個(gè)產(chǎn)品性能，之后，再結(jié)合實(shí)際進(jìn)行多個(gè)環(huán)節(jié)的測(cè)試，以此對(duì)零件開發(fā)的成功性進(jìn)行驗(yàn)證。

3 零件開發(fā)與試驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 系統(tǒng)信息與貢獻(xiàn)分析

在臺(tái)架試驗(yàn)研究當(dāng)中，能夠?qū)ο到y(tǒng)的詳細(xì)特性信息進(jìn)行獲得，以此對(duì)計(jì)算機(jī)模擬模型進(jìn)行建立。在該模型當(dāng)中，具有所有的懸架元件，包括有連接桿件、控制臂，以及具有理想剛性的副車架等，在不同元件間，通過(guò)力單元、耦合元件進(jìn)行連接，對(duì)于可能對(duì)車輛行駛舒適性產(chǎn)生影響的零件，模型則通過(guò)零件特性參數(shù)方式進(jìn)行描述。在此過(guò)程中，將通過(guò)開關(guān)變量對(duì)目標(biāo)零件的開關(guān)情況進(jìn)行控制，以此對(duì)計(jì)算、試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，對(duì)零件對(duì)系統(tǒng)性能影響，以及方案在制定運(yùn)行當(dāng)中可能對(duì)系統(tǒng)性能的提升進(jìn)行有效的估計(jì)。

在系統(tǒng)當(dāng)中，能夠使用理想特性元件替代不同的零件，以此為基礎(chǔ)開展性能貢獻(xiàn)分析，對(duì)系統(tǒng)性能可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于被優(yōu)化零件，其在性能方面也具有一定的改進(jìn)空間，通過(guò)理想狀態(tài)性能、初始狀態(tài)性能間的對(duì)比進(jìn)行估量掌握。之后，則可以將性能改進(jìn)潛力同貢獻(xiàn)分析這兩方面的技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)成本的有效節(jié)約。

在完成貢獻(xiàn)分析工作后，則可以對(duì)主要被優(yōu)化零件進(jìn)行確定，如充液減振器活塞連桿摩擦力將對(duì)寄生剛度提升起到積極的意義，是達(dá)到目標(biāo)的重要來(lái)源，如果使用低摩擦減振器進(jìn)行替代，因相比具有更高的價(jià)格，從設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)則并非必要。通常來(lái)說(shuō)，可以在將頂部支撐改進(jìn)之后，對(duì)減振器進(jìn)行匹配使用，以此即能夠獲得較好的舒適性效果。

3.2 懸架零件與總成試驗(yàn)

對(duì)于很多懸架零件來(lái)說(shuō)，在非線性特征方面都具有較強(qiáng)的表現(xiàn)。該情況的存在，則表明動(dòng)力學(xué)特性同預(yù)應(yīng)力、溫度與振動(dòng)幅值相關(guān)因素具有較強(qiáng)的依賴。在對(duì)非線性零件進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要對(duì)相應(yīng)的試驗(yàn)條件、參數(shù)進(jìn)行選擇，保證同實(shí)際使用條件之間具有一致的特點(diǎn)。就目前來(lái)說(shuō)，已經(jīng)有公司對(duì)一整套標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)進(jìn)行了開發(fā)，能夠?qū)ζ囌駝?dòng)控制零件進(jìn)行有效的測(cè)試，其中包括有零部件剛度特性準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)試、同激勵(lì)復(fù)制間的依賴特性測(cè)量以及試驗(yàn)頻率依賴性測(cè)試等內(nèi)容，也包括有幾何非線性特征預(yù)載荷試驗(yàn)等方面內(nèi)容。在實(shí)際工作開展中，原型樣件將根據(jù)制定好的標(biāo)準(zhǔn)方式開展評(píng)價(jià)，將零件設(shè)計(jì)圖紙同測(cè)試結(jié)果間進(jìn)行比較，在此過(guò)程當(dāng)中，如果原型樣件滿足技術(shù)要求，則可以在車橋上進(jìn)行安裝，并進(jìn)行相應(yīng)的總成測(cè)試。

就目前來(lái)說(shuō)，很多類型車橋試臺(tái)架都能夠在汽車車橋總成試驗(yàn)分析當(dāng)中應(yīng)用。在所有開展的試驗(yàn)當(dāng)中，車橋?qū)⑼ㄟ^(guò)三軸向載荷測(cè)量單元同試驗(yàn)臺(tái)架剛性框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，對(duì)于這部分載荷測(cè)量單元來(lái)說(shuō)，處于車身同車橋作用點(diǎn)位置，能夠?qū)嚿硗ㄜ嚇蛑g存在的內(nèi)部力進(jìn)行檢測(cè)。同零件臺(tái)架試驗(yàn)相比較，對(duì)于車輛分析來(lái)說(shuō)，其是單/多輸入的系統(tǒng)類型，在運(yùn)行中，如在一個(gè)方向上激勵(lì)車輛的輪轂，那么所有可能同汽車底盤產(chǎn)生作用的界面都將形成響應(yīng)力。通過(guò)對(duì)不具有車輪車橋的測(cè)試，能夠獲得傳輸剛度以及輸入剛度，在輸入位移相同的情況下，當(dāng)具有較大傳遞剛度時(shí)，則將在輸出端形成較大的力，這部分動(dòng)態(tài)力也將直接關(guān)系到聲學(xué)舒適性以及車輛振動(dòng)。

3.3 傳遞剛度與零件壽命

傳遞路徑圖是進(jìn)行優(yōu)化工作的重要方式，在該圖當(dāng)中，其中的每一條線都是對(duì)傳遞路徑的體現(xiàn)，顏色則是剛度分布度量。在圖中，且能夠?qū)鬟f路徑作為頻率的函數(shù)進(jìn)行展示，并根據(jù)頻率發(fā)生變化隨之變化。在頻率變化的情況下，能夠在車身的不同位置上出現(xiàn)最大力，以此使整車廠關(guān)于車身、車橋間可能存在的相互作用信息進(jìn)行提供。在整車設(shè)計(jì)當(dāng)中，保證車身同車橋錯(cuò)開共振頻率、確定車身共振頻率是非常關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容。

在完成懸架輸入與傳遞剛度的分析之后，即需要充分研究具有車輪的車橋。具體拉說(shuō)，將應(yīng)用液力激振器對(duì)轉(zhuǎn)轂進(jìn)行隨機(jī)、正弦激振，以此更好的做好車橋試驗(yàn)分析工作。除了應(yīng)用里測(cè)量技術(shù)以外，在該項(xiàng)試驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行當(dāng)中，高速光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)也是一種好的選擇，能夠以此進(jìn)行檢測(cè)。在光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用中，測(cè)試獲得的數(shù)據(jù)能夠?qū)μ幱谒矐B(tài)激勵(lì)影響下垂直方向車輪的運(yùn)動(dòng)曲線進(jìn)行體現(xiàn)，同時(shí)能夠有效的評(píng)價(jià)車橋減振行為，對(duì)于該評(píng)價(jià)來(lái)說(shuō)，其能夠在車輛前后、垂直方向上進(jìn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

在上文中，我們對(duì)汽車底盤系統(tǒng)零件的振動(dòng)性能優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行了一定的研究。在實(shí)際工作開展中，即需要能夠充分結(jié)合車輛特點(diǎn)做好零件的振動(dòng)性能優(yōu)化，同時(shí)加強(qiáng)日常的維修保養(yǎng)工作，保障車輛運(yùn)行效果。