西门子基于Virtual.Lab的某电动汽车平顺性研究.pdf
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基于 Virtual.Lab 的某电动汽车平顺性研究
史利芳 杨林 欧阳旭 朱明超 廖耕
(隆鑫通用动力股份有限公司，重庆 400052)
摘要
针对工程中某低速电动车动力学系统建模的问题，采用 VIRTUAL.LAB 软
件的 motion 模块，建立了整车动力学系统模型，同时将某些零部件进行刚柔耦
合分析；仿真阶段建立 Primary Ride 和 Secondary Ride 两种平顺性评价工况下
进行分析，获取整车 10 个不同响应点的时域信号，从而获取其对应的频域结果，
反映出车辆随机振动的非平稳特征，该仿真方法为整车平顺性性能研究提供一种
清晰的分析思路。
关键词: 动力学系统 平顺性 刚柔耦合 VIRTUAL.LAB.
Riding Comfort Research of Electric Vehicle Based on
Virtual.lab Software
Shi Lifang, Yang Lin , Ouyang Xu, Zhu Mingchao, Liao Geng
(Loncin MotorCo.， Ltd., Chongqing, China)
ABSTRACT
For a modeling problem of one low-speed electric vehicle, using Virutal.Lab to
build a dynamic model of the car with some accessories flexible. Analysis is working
in Primary Ride and Secondary Ride conditions. Transfer time domain results into
frequency domain results of 10 target points in vehicle which will show the
nonstationary characteristics of vehicle in random vibration process. This paper
provides a research method for vehicle ride comfort study.
Keywords: Dynamic systems Comfort Rigid-flexible coupling Virtual.Lab
1 引言
电动汽车作为汽车行业的发展趋势，行驶平顺性不仅影响到乘员的乘坐舒适
性、零部件寿命，而且对汽车的动力性、经济性和操纵稳定性等其他性能也有较
大的影响，并且在电动车方面，由于电动车以驱动动机作为动力源，运转更加平
稳，没有了传统内燃机的振动激励，因此路面激励成为影响乘员舒适性的主要因
素，各大汽车厂商把电动车平顺性作为增强市场竞争力的重要指标，而以往的研
究中，大都是将汽车简化成线性时不变系统模型，以某一特定面路为系统输入，
利用频响函数矩阵直接求取频域响应。
本文从不同频率的路面激励考虑，建立两种 Primary Ride & Secondary Ride
平顺性评价工况，进行整车平顺性研究，并通过悬架偏频试验对模型进行了校核，
保证整车动力学模型的精确度和分析结果准确度。
2 整车动力学模型
2.1 整车物理模型
汽车实际上是一个非常复杂的非线性的多自由度系统,要想建立完全符合汽
车振动系统实际情况的物理模型是极其困难的，为简化问题做以下假设，汽车沿
纵向中心线左右对称，并作匀速直线运动，路面是平稳的各态历经的正态随机过
程，具有各向同性，考虑四轮输入的相关性;忽略除路面以外的其他振源，忽略
轮胎阻尼。
图 1 所示的八个自由度的线性力学模型。其坐标原点在车身质心，x 轴正向
为汽车前进方向，y 轴正向垂直汽车纵向对称面，z 轴正向竖直向上。八个自由
度分别为 z
B
为簧载重量的质心的垂直位移；𝜃
𝐵
为簧载质量绕质心的横向角位移；
𝜑
𝐵
为簧载质量绕质心的纵向角位移；𝑧
𝑓𝑙
为左前非簧载质量质心的垂直位移；𝑧
𝑓𝑟
右前非簧载质量质心的垂直位移；𝜃
𝑟
为后非簧载质量质心的横向角位移；𝜃
𝑚
为
座椅系统质心的垂直角位移。
图 1 整车系统的八个自由度线性模型
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