bev tg2cae054整车平顺性仿真分析

1、1BEV项目整车平顺性仿真分析HMCT/IAT共同開発TEAM2017年4月5日2编制校对审定批准签字郝君起刘新李维时间 会签：BEV项目整车平顺性仿真分析3目次分析目的模型描述边界条件计算结果结论4分析目的1.1、对BEV-EP项目正向设计车进行脉冲路面输入行驶试验仿真分析。考察汽车脉冲路面下的振动加速度最大值。仿真模型采用半载、满载状态。1.2、对BEV-EP项目正向设计车进行随机路面输入行驶试验仿真分析，考察汽车在随机路面下的振动加速度加权均方根。仿真模型采用半载和满载状态。52模型描述整车动力学模型如图2-1。图2-1 整车动力学模型63边界条件3.1、整车参数车型BEV前/后悬架形式

2、麦弗逊/扭力梁转向机形式齿轮齿条式+电动助力轴距(mm)2610前/后轮距(mm)1540最高车速(Km/h)160整备质量(kg)1679满载质量(kg)2054整备前轴荷(kg)944整备后轴荷(kg)735满载前轴荷(kg)1052满载后轴荷(kg)1002整备质心高度(mm)530满载质心高度(mm)562.7轮胎规格215/55 R1773.2、硬点参数 前悬架 位置W/C-10767.5-20SUSArm下摆臂前点16.36351.65-110.4下摆臂后点293.24347.35-88.45下摆臂外点-25.35736-148.5减震器上点43.77571.1613减震器下点-4

3、.05608.9480弹簧上点41.005 581.089 576.56 弹簧下点14.248 604.298 317.127 转向横拉杆内点16829722.8转向横拉杆外点125687.52.5稳定杆:悬架侧-9.2546.57264.2稳定杆:连杆侧-110.3556-60.35稳定杆固定位置223.5280.5-41.5STRG转向盘中心882.044-350689.023连接(室内侧)394.208-341.486437.232连接(齿轮侧)200.064-223.192222.119齿轮终点插头150.734-15027.169转向器安装位置左前安装点96-258.91.8右前安装

4、点109219.91.8后安装点214.0 -41.5 -9.2 83.2、硬点参数后悬架 位置W/C2600.27761.5-26.181扭力梁前安装点2200.07586.87-23.16减震器上点2706.4557.96497.51减震器下点2659.328582.779-153.307弹簧上点2568.9501140.3弹簧下点2548.391506-143.07 93.3、质量参数系统零件重量（kg）系统零件重量（kg）前悬架系统前滑柱总成4.3后悬架系统后滑柱总成3制动器总成（两驱）18.6后扭力梁总成21.36前悬前下摆臂总成4.38制动器总成14.4轮胎及轮辋总成22.41轮胎

5、及轮辋总成22.41驱动轴总成13.76103.4、弹簧刚度3.5、减震器特性曲线BEV前弹簧刚度(N/mm)30后弹簧刚度(N/mm)29减震器活塞速度(mm/s)10501003001000前衰减力(N)拉伸4328460010302060压缩-58-235-300-471-990后拉伸452453806471450压缩-56-226-280-422-800113.6、转向系统特性BEV转向系传动比(mm/r)53.34方向盘最大左转角(deg)501.5方向盘直径（mm）3703.7、轮胎参数BEV轮胎型号215/55R17轮胎自由半径(mm)334轮胎垂向刚度(N/mm)253123.

6、8、橡胶衬套刚度前悬架备注位置Kx (N/mm)Ky (N/mm)Kz (N/mm)Kx(Nmm/deg) Ky(Nmm/deg) Kz(Nmm/deg)下摆臂前点12000 12000 860 1300013000 3380 实测下摆臂后点565/583705 138 1250 470 1300 实测/经验值稳定杆安装点11201120. 503000 3000 50 实测/经验值后悬架备注位置Kx (N/mm)Ky (N/mm)Kz (N/mm)Kx(Nmm/deg) Ky(Nmm/deg)Kz(Nmm/deg)扭力梁前点1780 1520 340 12700 12700 2670 实测/

7、经验值FXFYFXFY图3.8.1 前下摆臂后点衬套坐标图3.8.2 扭力梁前点衬套坐标133.9、上跳限位块特性曲线前限位块长度(mm)92接触间隙(mm)22后限位块长度(mm)117接触间隙(mm)36限位块刚度曲线根据悬架极限行程拟合，见右图。143.10、仿真方法脉冲路面输入仿真依据国标GB/T4970-2009 汽车平顺性试验方法的试验方法进行。采用单凸块作为脉冲输入的路面，如图3-10-1所示，仿真路面B等于路面宽度。仿真按满载状态进行；仿真车速分别为10、20、30、40、50、60km/h；加速度测点分别为；前/后悬架（前摆臂和后扭梁）、前/后减震器支座、前/后地板（前排驾驶

8、员和后排驾驶员脚下地板附近）、前/后排座椅（前排和后排座椅面）。图3-10-1 脉冲路面输入3.10.1、脉冲路面仿真分析方法：15 随机路面输入仿真依据国标GB/T4970-2009 汽车平顺性试验方法的试验方法进行。规定除越野车、矿用车外，其余类型汽车优选沥青路面，即符合GB7031-86 车辆振动输入路面平度表示方法中规定的B级路面。由于不能提供实际试验场的路面特性，仿真根据上述标准中规定的标准B级路面平度系数生成一条虚拟路面（如图3-10-2所示），再由该虚拟路面计算出功率谱密度，基本在B级路面上下限范围内。图3-10-2 B级路面剖面图及路面谱密度3.10.2、随机路面仿真分析方法：

9、16图4-1-1 前悬架测点Z向加速度变化曲线(半载状态)4计算结果4.1、脉冲路面输入计算结果17图4-1-2 后悬架测点Z向加速度变化曲线(半载状态)18图4-1-3 前减震器支座测点Z向加速度变化曲线(半载状态)19图4-1-4 后减震器支座测点Z向加速度变化曲线(半载状态)20图4-1-5 前排地板测点Z向加速度变化曲线(半载状态)21图4-1-6 后排地板测点Z向加速度变化曲线(半载状态)22图4-1-7 前排座椅测点Z向加速度变化曲线(半载状态)23图4-1-8 前悬架测点Z向加速度变化曲线(满载状态)图4-1-8图4-1-15为满载状态各测点Z向加速度变化。24图4-1-9 后悬

10、架测点Z向加速度变化曲线(满载状态)25图4-1-10 前减震器支座测点Z向加速度变化曲线(满载状态)26图4-1-11 后减震器支座测点Z向加速度变化曲线(满载状态)27图4-1-12 前排地板测点Z向加速度变化曲线(满载状态)28图4-1-13后排地板测点Z向加速度变化曲线(满载状态)29图4-1-14 前排座椅测点Z向加速度变化曲线(满载状态)30图4-1-15 后排座椅测点Z向加速度变化曲线(满载状态)31对仿真结果后处理可得到各测点加速度绝对值最大值，见表4-1、 4-2。表 4-1 各测点加速度绝对值最大值(半载状态)位置车 速 (km/h)102030405060半载前悬架41.

11、5 135.6 137.2 130.7 131.2 142.3 半载后悬架52.7 133.6 140.6 139.8 149.3 163.9 半载前减震器支座4.3 8.5 8.2 7.6 7.1 6.8 半载后减震器支座9.2 12.5 11.4 13.1 10.6 10.1 半载前地板3.6 7.0 6.8 6.3 5.9 5.6 半载后地板4.6 6.6 5.9 6.8 5.3 5.6 半载前排座椅2.6 2.0 2.5 2.0 1.2 1.0 32表 4-2 各测点加速度绝对值最大值（满载状态）位置车 速 (km/h)102030405060满载前悬架41.6 137.9 139.6

12、 134.1 128.6 140.9 满载后悬架56.6 143.9 153.7 153.1 146.9 161.9 满载前减震器支座4.2 8.4 8.2 7.7 6.9 6.8 满载后减震器支座8.5 12.1 15.7 12.2 11.6 14.0 满载前地板3.5 7.0 6.8 6.4 5.7 5.6 满载后地板4.3 6.5 8.2 6.5 6.0 7.6 满载前座椅2.5 2.0 2.4 1.8 1.2 1.0 满载后座椅4.6 3.6 3.1 2.6 2.0 1.7 33图4-2-1 前悬架Z向加速度与PSD曲线（半载车速70kmh）4.2、随机路面输入计算结果34图4-2-2

13、 后悬架Z向加速度与PSD曲线（半载车速70kmh）35图4-2-3 前减震器支座Z向加速度与PSD曲线（半载车速70kmh）36图4-2-4 后减震器支座Z向加速度与PSD曲线（半载车速70kmh）37图4-2-5 前排地板Z向加速度与PSD曲线（半载车速70kmh）38图4-2-6 后排地板Z向加速度与PSD曲线（半载车速70kmh）39图4-2-7 前排座椅Z向加速度与PSD曲线（半载车速70kmh）40图4-2-8 前后排座椅Z向加速度与PSD曲线（满载车速70kmh）41仿真结果经处理，得到加速度的均方根值、频率加权加速度均方根值和轴加权加速度均方根值，如表4-3 、4-4所示。表中

14、符号表示： A(m/s2)-加速度均方根值； Aw(m/s2)-频率加权加速度均方根值； AwO(m/s2)-轴加权加速度均方根值； AwO= AwX2+ AwY2+AwZ21/2位置车 速 (km/h)405060708090100Z向加速度均方根值A(m/s2)半载前悬架5.923 5.932 6.790 7.441 7.766 8.703 9.092 半载后悬架8.809 8.355 9.701 10.578 10.927 12.422 13.098 半载前减震器支座0.672 0.709 0.783 0.839 0.876 0.936 0.971 半载后减震器支座0.826 0.875

15、 0.953 1.013 1.045 1.115 1.153 半载前排地板0.553 0.580 0.647 0.706 0.734 0.788 0.826 半载后排地板0.498 0.520 0.582 0.645 0.665 0.717 0.759 半载前排座椅0.413 0.407 0.448 0.509 0.571 0.640 0.698 AwO(m/s2)半载前排座椅0.327 0.323 0.309 0.331 0.377 0.418 0.449 表4-3 半载各测点加速度均方根值和加权加速度均方根值汇总42位置车 速 (km/h)405060708090100Z向加速度均方根值A

16、(m/s2)满载前悬架5.967 6.663 6.536 7.879 8.199 8.770 9.072 满载后悬架8.044 8.956 8.563 10.612 11.087 11.810 12.093 满载前减震器支座0.674 0.748 0.769 0.864 0.898 0.940 0.972 满载后减震器支座0.836 0.922 0.937 1.037 1.071 1.111 1.135 满载前排地板0.555 0.615 0.634 0.730 0.755 0.791 0.829 满载后排地板0.502 0.552 0.567 0.666 0.684 0.714 0.756

17、满载前排座椅0.371 0.372 0.410 0.479 0.538 0.604 0.666 满载后排座椅0.588 0.650 0.688 0.733 0.762 0.796 0.827 AwO(m/s2)满载前排座椅0.301 0.290 0.281 0.319 0.366 0.407 0.439 满载后排座椅0.414 0.473 0.464 0.499 0.534 0.555 0.561 表4-4 满载各测点加速度均方根值和加权加速度均方根值汇总435结论加速度绝对值最大值Amax(m/s2)人体的主观感觉43.02危害健康表 5-1 脉冲输入评价标准表 5-2 路面脉冲输入评价结果5.1、脉冲输入评价结果车速(km/h)半载前Amax(m/s2)人体的主观感觉满载前Amax(m/s2)人体的主观感觉满载后Amax(m/s2)人体的主观感觉102.6 对健康无危害2.5 对健康无危害4.6 对健康无危害202.0 对健康无危害2.0 对健康无危害3.6 对健康无危害302.5 对健康无危害2.4 对健康无危害3.1 对健康无危害402.0 对健康无危害1.8 对健康无危害2.6 对健康无危害501.2 对健康无危害1