Simulink建模下的被动悬架动力学仿真及其响应特性研究

本文主要探讨了基于Simulink的悬架动力学仿真技术在汽车工程中的应用。作者杜鹏和辛乾来自长安大学汽车学院，他们针对汽车动态仿真技术的发展，提出了在二自由度车辆振动模型的基础上，采用积分白噪声随机路面作为激励条件，通过MATLAB/Simulink平台进行被动悬架动力学模型的仿真分析。 首先，文章介绍了悬架的基本概念，它在汽车中的作用是提供弹性连接，传递载荷，减缓冲击和振动，以及调整车身位置。被动悬架因其对外部力产生的反应而得名，通常用于大多数车辆，当路面不平或车辆转弯时，会受到冲击，弹簧和减振器共同工作来减轻这些影响。 在建立动力学模型时，作者假设当悬挂质量分配系数接近1时，前后悬挂系统的垂直振动可以简化为两个独立的自由度振动系统，这更符合实际汽车悬挂系统的特性。文章给出了运动微分方程，涉及车轮和车身的质量、位移、刚度和阻尼等参数，以及路面位移和车辆加速度。 接着，文章重点讲述了如何在Simulink平台上实现悬架的仿真。路面激励被设定为积分白噪声，这是一种常用的随机路面模型，能够模拟实际驾驶过程中遇到的各种路况。通过Simulink，作者能够模拟不同车速下被动悬架的动态响应特性，这对于评估和优化悬架控制方法、车辆结构参数以及提高行驶平顺性具有重要意义。 这篇首发论文提供了一种有效的工具和技术，即利用Simulink进行被动悬架动力学仿真，这对于悬架设计工程师来说，是一个强大的分析和优化手段，有助于提升汽车的舒适性和安全性。通过仿真结果，研究人员可以深入理解悬架的工作原理，优化悬架性能，以适应不断变化的市场需求和严格的法规要求。