登高车出租， 登高车出租公司， 登高车租赁公司    电式互联馈能悬架的登高车进行随机路面振动工况下的仿真分析

       登高车出租， 登高车出租公司， 登高车租赁公司     电式互联馈能悬架的登高车进行随机路面振动工况下的仿真分析     对分别装配有传统线性悬架、液压互联悬架、全桥液电馈能悬架以及液电式互联馈能悬架的登高车进行随机路面振动工况下的仿真分析，对各悬架系统的行驶平顺性、直线操纵性以及馈能特性进行评估。以EH-HIS悬架系统为例，其随机路面仿真工况下的整车动力学仿真流程图。悬架模型接收登高车模型各车轮悬架的位移与速度信号，经计算后输出阻尼力值作为登高车模型的输入。

   １随机路面模型： 对于随机路面不平度的构造方法本文选用基于随机信号可分解性质的谐波叠加构造法，其适用于国际标准规范下路谱模型的生成。虽然该方法计算量相对高斯白噪声生成法较大，但是算法更为直观，频域模型保真度也较高。选取三种等级的道路，对登高车行驶动力学特性和馈能特性进行研究，各道路的几何平均值以及均方根值。在仿真中后轮的路面激励输入在幅值上与前轮相同，只是随着车速的变化具有一定的时间差。登高车行驶特性的分析往往采用车身垂向加速度、轮胎动载荷以及悬架动行程作为评价参数从而对乘坐舒适性、轮胎载荷稳定性以及悬架运动空间充裕度进行评估。因为所选取的目标研究对象基于非承载式车身底盘所构建，其簧载质量下方空间较为充裕，故本节暂不对悬架动行程指标进行评估，将优先以车身加速度、轮胎动载荷，平均馈能功率作为整车动力学评价参数。  

      ２行驶平順性：比较了四种悬架系统在不同路面激励和行驶速度下的车身加速度均方根值。随着行驶速度和路面粗糙度的增加，不论何种悬架系统，车身加速度均呈现出了明显的上升趋势。Ｂ级路面工况，安装ＨＩＳ悬架系统的登高车在三种不同行驶速度下所产生的车身垂向加速度均为最小。可以看出，这是因为在Ｂ级路面工况下，悬架振动速度主要集中在土0．ｌｍ／ｓ以内，在此振动速度范围内，由ＨＩＳ系统所产生的等效阻尼系数最小，约为３６８０Ｎｓ／ｍ，这将更有利于高频、低幅值振动的吸收。同样在Ｂ级路面工况下，装配HESA和EH-HIS系统的登高车的车身垂向加速度则大于传统悬架和ＨＩＳ，且随着车速的增加该差值越大，８０ｋｍ／ｈ的速度下，HESA的加速度均方根值达到了０．４９ｍ／ｓ２，相应的EH-HIS则为０．４２ｍ／ｓ２，而此时传统线性悬架只有0．３５ｍ／ｓ２。这是因为当负载电阻为２０Ｑ时，HESA和EH-HIS系统的等效阻尼系明显大于传统悬架和ＨＩＳ。经进一步仿真发现，通过调节，增加负载电阻阻值，可以使HESA和EH-HIS在Ｂ级路面上的乘坐舒适性得到有效缓解。随着路面粗糙度的进一步增加，可以看出装配EH-HIS系统登高车的车身垂向加速度均方根值的上升趋势要明显小于ＨＩＳ和HESA系统。在Ｄ级路面工况下，装配EH-HIS系统的登高车在三种不同行驶速度中，车身加速度均方根值均为最小，且随着车速的增加，非对称阻尼特性的优势幵始进一步逐渐凸显，８０ｋｍ／ｈ的速度下，EH-HIS的垂向加速度均方根值为１．２６ｍ／ｓ２，相比传统线性悬架己有６．７％的提升。这是因为在Ｄ级路面上，悬架振动速度范围已达到土0．４ｍ／ｓ，在此种颠簸工况下，较小的压缩阻尼系数，可以有效地减少道路对车身的冲击，避免振动能量过多的向车身传递，并在悬架拉伸过程中将这部分振动能量进行耗散或存储。

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     ３直线操纵性： 比较了四种悬架系统在不同路面激励（Ｂ、Ｃ、Ｄ级）和行驶速度下的轮胎动载荷均方根值， 不论装配何种悬架系统，登高车轮胎动载荷的均方根值均会随着行驶速度和路面粗糙度的增加而上升。不同路面激励和行驶速度下的轮胎动载荷Ｂ级和Ｃ级路面工况下，轮胎动载荷随车速的上升略有增加，但是对登高车性能整体影响不大。Ｄ级路面工况下，轮胎动载荷随车速的上升幅度最大。但是依然可以看出，不论何种工况，四种悬架系统的轮胎动载荷指标均比较接近，最大差值也仅为０．０４。此外，图中的轮胎动载荷均方值恒大于１，这说明轮胎与地面一直保持着良好的接触，四种悬架系统均可以为登高车提供可靠的直线操纵性。但是，由于轮胎对地面的附着性一般会随着轮胎动载荷波动的增加而减小，所以应在保持车轮和地面有良好接触的同时，尽量防止轮胎动载荷过大。

     4 馈能特性： 比较了HESA和EH-HIS悬架系统在不同路面激励和行驶速度下的整车平均馈能功率值。作为两种不同的液电式馈能悬架系统，HESA和EH-HIS悬架系统的平均馈能功率均随着行驶速度和路面粗糙度的增加而上升。不同路面激励和行驶速度下的平均馈能功率： HESA悬架系统由于具备全桥整流能力，可以在压缩和拉伸行程中进行能量的双向回收，因此其平均馈能功率明显高于基于半桥整流原理搭建的EH-HIS悬架系统。当登高车在Ｃ级和Ｄ级道路上以８０ｋｍ／ｈ的速度行驶时，HESA悬架系统的平均馈能功率达到了３５７Ｗ和９７０Ｗ，而此时EH-HIS悬架系统的平均馈能功率则为２１５Ｗ和５２５Ｗ。

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