基于VPG 的整车平顺性仿真

通过VPG 的输出与ＬＳ-ＤＹＮＡ 的求解，得到后缀名为.ｄｙｎａ 的关键字文件、名为ｄ3ｐｌｏｔ 的结果文件和名为ＮＯＤ-ＯＵＴ 的节点信息输出文件。我们可以通过ｄｙｎａ 文件查看整个求解过程，编辑关键字文件，以确保其正确性； 对于ｄ3ｐｌｏｔ 文件，则可以动态形式显示整个仿真过程并做出有关分析； 而ＮＯＤＯＵＴ 文件能为我们提供所需的节点的时域与频域分析信息。

我们回到VPG，点击ＰＯＳＴ 打开VPG 的后处理模块，加载之前所得的ｄｙｎａ 文件，可以看到整车位于ＰＡＶＥ 路面之上的画面。点击位于工具栏最右侧的Ｎｏｄｏｕｔ ｔｏ Ｍｏｄｅ Ｓｈａｐｅ按钮，弹出对话框，再选中Ｌｏａｄ Ｃｕｒｖｅ 选项，此时的默认目录下就有生成的ＮＯＤＯＵＴ 文件，选中它，再从Ｎｏｄｅ 列表中选取驾驶人座椅中心区域的一点为观察点，我们将其命名为Ａ 点。再在Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ 中选择Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ 类型，并分别选取Ｘ-ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ、Ｙ-ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ 和Ｚ-ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ 后点击ＳｈｏｗＣｕｒｖｅ，即可绘出时间历程下Ａ 点处三个轴向加速度曲线；

点击ＦＦＴ 选项后即自动进行快速傅立叶变换，再点击ＦＦＴ旁的Ｓｈｏｗ Ｃｕｒｖｅ 即可绘出相应的PSD 曲线。整个Ｎｏｄｏｕｔ ｔｏＭｏｄｅ Ｓｈａｐｅ 工作界面如图21 所示。

图21　Ｎｏｄｏｕｔ ｔｏ Ｍｏｄｅ Ｓｈａｐｅ 界面
至此，可通过ＬＳ-ＤＹＮＡ 计算出不同控制变量下的加速度—时间曲线，并利用VPG 后处理模块中的自带ＦＦＴ 功能由时间历程的加速度曲线得到了功率谱密度—频率曲线。
 

本章从对国际国内常见的平顺性评价方法谈起，在比较各个方法的历史沿革与主要特点之外，还简要介绍了国内的汽车平顺性评价现状，并最终通过比对分析确定了本文所使用的评价方法。进而确定了仿真试验的初始条件，以及分别按照车速和胎压一定的试验条件提交ＬＳ-ＤＹＮＡ 计算求解并利用集成于VPG 中的ＰＯＳＴ 模块绘出时域加速度—时间曲线，最后采用ＰＯＳＴ 模块自带的ＦＦＴ 功能对加速度—时间信号进行快速傅里叶变换，绘出加速度功率谱密度—频率曲线，以供进一步分析。

按照第3 章所确定的试验条件，以及执行了求解与后处理操作过程，我们可以得到驾驶人座椅中心处一点在时域信号下处于Ｘ、Ｙ、Ｚ 三轴方向的振动加速度曲线，以及该点在频率域下的加速度功率谱密度曲线。下面首先列出时域仿真结果以供进一步分析。

由图22 ~ 图24 可见，在其余条件相同，且车速为60ｋｍ/ ｈ 的情况下，Ｘ 轴方向的振动加速度较小，主要集中在－0.75 ~0.75ｍ/ ｓ2 的范围内； 而Ｚ 轴方向的振动加速度最大，主要集中在－6 ~6.5ｍ/ ｓ2 的范围内； Ｙ 轴方向的振动加速度的最大值很接近Ｘ 轴方向的振动加速度，只是略大于Ｘ

轴向，主要集中在－1 ~3ｍ/ ｓ2 。

图22　Ｘ 轴向振动加速度

图23　Ｙ 轴向振动加速度

图24　Ｚ 轴向振动加速度