Simscape模拟下理想地棚阻尼被动实现的悬架研究

"基于Simscape的理想地棚阻尼被动实现方法研究 (2014年)" 本文主要探讨了如何利用Simscape工具在汽车工程领域实现理想地棚阻尼的被动控制策略，以提高车辆行驶的安全性和舒适性。研究者张孝良、聂佳梅和陈龙提出了一种新的被动实现方法，该方法基于质量元件与惯容器之间的振动状态转换现象。 首先，文章介绍了传统被动悬架系统的局限性，尤其是在抑制车轮共振和减少轮胎动载荷方面存在的问题。为了改善这些问题，研究团队设计了一种被动地棚阻尼悬架系统。地棚阻尼是一种旨在减少车辆与地面间振动传递的技术，通过增加能量耗散来优化车辆动态性能。 接着，研究者利用Simscape，这是一个由MathWorks开发的多域仿真环境，来建立惯容器的模型。Simscape允许用户使用物理建模语言构建复杂的物理系统，包括机械、电气、流体和热力学等领域。通过构建物理拓扑网络，研究者能够创建一个完整的整车模型，其中包括新设计的被动地棚阻尼悬架。 对比分析了传统被动悬架系统、理想地棚阻尼悬架系统以及采用新方法实现的被动地棚阻尼悬架系统的性能。结果显示，新设计的被动地棚阻尼悬架能够显著抑制车轮共振，轮胎动载荷的均方根值降低了30%以上，这意味着车辆行驶时的不平顺性显著降低，从而提高了行驶安全性。 此外，论文还提到了该研究受到多项基金的支持，包括国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和江苏省科技支撑计划项目。文章的结论是，通过Simscape模拟验证，提出的理想地棚阻尼被动实现方法不仅有效，而且与理论上的理想地棚阻尼悬架性能相当，为实际车辆悬架系统的设计提供了有价值的参考。 关键词涉及车辆工程、悬架系统、被动控制、惯容器、地棚阻尼以及Simscape工具的使用，这些关键词突出了研究的核心内容和应用领域。这项研究为汽车工程领域的振动控制提供了一种创新且实用的方法，有助于提升车辆的整体性能。