【摘 要】
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轮毂电机驱动电动汽车的簧下质量大,使得轮胎动载荷增加,且电机激励进一步加剧车轮振动.同时,轮胎与路面单点接触的简化模型,其动力学计算结果与实际存在差别.鉴于此,考虑电机的电磁激励、胎路多点接触和非线性地基,建立了电动汽车-路面系统机电耦合动力学模型,通过Galerkin法推导了非线性地基梁的垂向振动,利用积化和公式推导了非线性地基梁中非线性项积分的精确表达式,提出了路面截断阶数选取的简易方法,并通过路面位移响应的收敛性进行了验证.在此基础上,研究了胎路多点接触、非线性地基、电机激励、车速、路面不平顺幅值等
【机 构】
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石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室, 石家庄 050043;石家庄铁道大学机械工程学院, 石家庄 050043;上海大学力学与工程科学学院, 上海 200444
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轮毂电机驱动电动汽车的簧下质量大,使得轮胎动载荷增加,且电机激励进一步加剧车轮振动.同时,轮胎与路面单点接触的简化模型,其动力学计算结果与实际存在差别.鉴于此,考虑电机的电磁激励、胎路多点接触和非线性地基,建立了电动汽车-路面系统机电耦合动力学模型,通过Galerkin法推导了非线性地基梁的垂向振动,利用积化和公式推导了非线性地基梁中非线性项积分的精确表达式,提出了路面截断阶数选取的简易方法,并通过路面位移响应的收敛性进行了验证.在此基础上,研究了胎路多点接触、非线性地基、电机激励、车速、路面不平顺幅值等对路面及车辆响应的影响.结果表明,非线性地基及多点接触对车辆响应的影响中,轮胎动载荷的影响最大,车身加速度和悬架动挠度的影响较小,且考虑电机激励时,二者对车辆响应的影响显著增大.从对路面响应的影响看,电机激励的影响最大,非线性地基的影响次之,多点接触的影响较小.所建模型及研究方法可为电动汽车的垂向动力学分析提供一种新思路.
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