基于有限元模型的轿车平顺性建模和仿真

发布时间：2021-07-03 05:00

　　平顺性作为现代汽车的一项基本性能,对其进行研究,有利于使汽车在市场同类车型竞争中保持优势。通过建模和仿真研究汽车平顺性,具有可重复、成本低、安全可靠、可控性好和获取多样信息的优点。汽车平顺性建模和仿真需要建立合理的汽车模型。国内外基于不同原理建立的汽车模型可分为四种类型:汽车总成特性参数模型、汽车多刚体模型、汽车刚柔耦合模型和汽车有限元模型。与其他模型相比,基于汽车有限元模型进行平顺性建模和仿真优点为:可将所有零部件考虑为弹性体,模型自由度更多,更接近实车;可利用汽车企业进行汽车静力学、疲劳、碰撞等仿真分析现成的有限元模型,节省建模时间。但是,当汽车有限元模型规模较大时,存在仿真耗时长和效率低的缺点。因此,以往基于有限元模型的汽车平顺性建模和仿真研究较少。已有研究建立的是小规模汽车有限元模型和路面频域模型,通过频率仿真分析汽车的平顺性。随着有限元强迫运动和瞬态响应等理论的发展,以及计算机软硬件水平的提高,在普通PC上基于大规模有限元模型（网格数超过百万）进行时域路面激励下汽车平顺性建模和仿真已具备条件。本文对基于有限元模型的汽车平顺性建模和仿真流程进行了研究,阐述了路面激励有限元施加、... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

汽车模型建立方法

国外将古典刚体力学、分析力学和计算机技术相结合，使多刚体系统学诞生[27]。到 20 世纪 80 年代初，随着多体动力学理论和软件的发展，国外在汽域的研究范围开始从局部系统变化到整车系统[28]。1987 年，DW Thomas[29]建立了包含车身、悬架和车轮总成的汽车空间多刚体模96 年，Parekh[30]建立了包含车身、悬架、车轮和转向系统的汽车空间多刚体模型20 世纪 80 年代，国内开始基于汽车多刚体模型进行总成的性能仿真。从 20 世 年代开始，将多刚体模型应用于整车系统[31-33]。1993 年，崔胜民等[34]建立了包含车身、悬架和车轮总成的双轴卡车空间 12 自由刚体模型，对其操纵稳定性进行了仿真研究。2004 年，王利等[35]建立了包含车身架、转向和车轮等总成共 46 个刚体的汽车空间 96 自由度多刚体模型，如图 1.2 所当前，国内外已有较多建立汽车多刚体模型进行汽车性能仿真的研究，而且随关理论和计算机技术的进步，建立的汽车多刚体模型越来越复杂[36-42]。建立汽车体模型，常用的商业化软件有 RecurDyn、Adams、Simpack 等[43]。汽车多刚体模有自由度多、接近实车和反映各总成的运动和其耦合作用等优点，但是也存在不虑车身和转向系杆件等弹性的缺点。

国外将古典刚体力学、分析力学和计算机技术相结合，使多刚体系统学诞生[27]。到 20 世纪 80 年代初，随着多体动力学理论和软件的发展，国外在汽域的研究范围开始从局部系统变化到整车系统[28]。1987 年，DW Thomas[29]建立了包含车身、悬架和车轮总成的汽车空间多刚体模96 年，Parekh[30]建立了包含车身、悬架、车轮和转向系统的汽车空间多刚体模型20 世纪 80 年代，国内开始基于汽车多刚体模型进行总成的性能仿真。从 20 世 年代开始，将多刚体模型应用于整车系统[31-33]。1993 年，崔胜民等[34]建立了包含车身、悬架和车轮总成的双轴卡车空间 12 自由刚体模型，对其操纵稳定性进行了仿真研究。2004 年，王利等[35]建立了包含车身架、转向和车轮等总成共 46 个刚体的汽车空间 96 自由度多刚体模型，如图 1.2 所当前，国内外已有较多建立汽车多刚体模型进行汽车性能仿真的研究，而且随关理论和计算机技术的进步，建立的汽车多刚体模型越来越复杂[36-42]。建立汽车体模型，常用的商业化软件有 RecurDyn、Adams、Simpack 等[43]。汽车多刚体模有自由度多、接近实车和反映各总成的运动和其耦合作用等优点，但是也存在不虑车身和转向系杆件等弹性的缺点。


本文编号：3261921