LabVIEW 下货车平顺性仿真分析 穆立茂 黄海英 张靖(3)

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图2 货车平顺性仿真分析计算程序流程

首先要打开以文本格式存储的频率序列文件，并计算出频率序列数N，对于读取的每一个频率值，计算出一个系统输出功率谱密度矩阵GZ，读取该矩阵左上角第一个元素G11，这样循环N次后，就会得到一个对应频率序列的G11(i)序列，将此序列以文本文件格式存盘，即完成计算[5][6]。如图3所示为LabVIEW中的计算程序流程，图中省略了构建质量矩阵、刚度矩阵、和阻尼矩阵功能模块，还省略了计算系统频响函数矩阵及计算四轮输入功率谱密度矩阵等功能模块，这里只给出计算系统输出功率谱密度矩阵的程序流程，如图4所示，利用Solve Linear Equations节点求解线性方程组DH=E，得到频响函数矩阵H，在计算输出功率谱密度矩阵时用到了Transpose Matrix和A×B两个节点[2]。

[M]

[K]

[C]

[Kt]

[Gq] 2πf 图3 LabVIEW中货车平顺性仿真分析计算程序流程

图4 计算系统输出功率谱密度矩阵的程序流程 [G11(i)]

4 实例分析

在货车中选择解放CA-141载重汽车作为分析对象。解放CA-141载重汽车的主要参数

[3]为：2L1= 2L2= 0.9m，L3= 3m，L4= 1.1m，2L5=2L6=1.8m，Kf= 1.7×105 N/m，Kr= 4.8×105 N/m，Ktf= 9.5×105N/m，Ktr= 1.9×106N/m，Cf= 7×103N·s/m，Cr= 1.4×104N·s/m，MC=

5885 kg（装载量为货车载重量的60%），IX= 3195 kg·m2，IY= 32432 kg·m2，M1= 480 kg，M2= 945 kg，I1= 295 kg·m2，I2= 470 kg·m2。如货车在B级路面上，分别以车速50 km/h，60 km/h，70 km/h行驶，用LabVIEW编程的计算程序进行计算，得到车身质心加速度功率谱密度的变化情况，结果如图5、6和7所示，图中第一峰值所对应频率为2.35Hz。

为了验证所建模型及计算方法的正确性，对CA-141货车进行道路试验，试验在沥青路面上进行，车速分别为50 km/h，60 km/h，70 km/h。测试记录了车身质心处垂向加速度时间历程信号，经过数据处理得到加速度功率谱密度曲线，如图5、6和7所示，第一峰值所对应频率为2.5Hz，第一峰值与仿真结果基本一致。因此以上所建模型和计算方法基本能反