FSAE赛车操纵稳定性优化与仿真分析
发布时间：2021-07-03 15:25
操纵稳定性是衡量汽车设计水准和运动性能的关键指标,对于FSAE赛车而言,良好的操纵稳定性不但能够提升赛车的灵活度从而在比赛中取得优异的成绩,而且可以保证赛车根据车手意愿做出精准、快速的响应从而保护车手的安全。中国FSAE赛事中的动态比拼也主要考验了赛车的操纵稳定性,因此,对FSAE赛车操纵稳定性的探究是十分必要的。为了提高FSAE赛车的操纵稳定性,本文基于太原理工大学FSAE赛车整车开发设计参数,运用ADAMS/Car软件创建FSAE赛车整车模型,对前悬架系统进行多目标优化设计,并对FSAE赛车进行操纵稳定性仿真试验分析与评价。论文根据FSAE赛车的整车设计参数,运用ADAMS/Car软件创建了FSAE赛车整车模型,包含:前后悬架子系统、转向系子系统、前后轮胎子系统、制动系子系统、动力总成子系统、车身子系统。对前悬架子系统执行双轮同向激振仿真试验,对仿真结果进行分析,发现前束角和前轮轮距的变化幅度不大,而外倾角、内倾角、后倾角以及悬架侧倾中心高度的变化幅度比较大。之后运用ADAMS/Insight软件创建优化设计试验,以前束角、外倾角、内倾角、后倾角、前轮轮距以及悬架侧倾中心高度为优化...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１汽车操纵稳定性评价体系??Ｆｉｇ．?２－１?Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｖｅｈｉｃｌｅｄ?ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｉｌｉｔｙ?ａｎｄ?ｓｔａｂｉｌｉｔｙ??
?系统。通过开环系统测试方法评价汽车操纵稳定性只与车辆本身固有的结构参数相关，??与驾驶员技术无关［４２］。汽车的开环控制系统如图２－２所示。??广?Ａ?（?—＾１?ｆ?＼??输入?择制系统?输出??路面状况?臟?汽丰运动：??交通状况令驾驶员■＝＞汽车系统横摆、倾??气候?＃?斜??Ｖ??ＩＩ?Ｊ?＼?）?＼?）??图２－２汽车开环控制系统??Ｆｉｇ．?２－２?Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ?ｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??汽车是－个包含许多非线性部件的复杂机械结构，怛是汽车的侧向加速度在大部分??状态下都低于〇．４ｇ，假设对一些不必要的因素不予考虑，则可以把汽车类似为一个线性??动力学系统。为了方便研究汽车操纵稳定性的基本特性，将汽车模型简化为自由横摆角??速度％和质心侧偏角的线性二亩由度汽车模型［４３］，如图２－３所示。??Ｊ??／ｋ??〇ｔ．！Ｔｕ?Ｉ?ＶＸ?ｘ??Ｆｙ２?＿?ｂ?＿?＿?ａｙ?＿?＼ｐＹ１??Ｌｉ??图２－３二自由度汽车模型??Ｆｉｇ．?２－３?Ｔｗｏ?ｄｅｇｒｅｅｓ?ｏｆ?ｆｒｅｅｄｏｍ?ｖｅｈｉｃｌｅ?ｍｏｄｅｌ??１１??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]大学生方程式赛车多连杆悬架设计及优化[J]. 王乐,朱建军,田宇,张志亮. 机械设计与制造. 2018(02)
[2]FSAE赛车转向梯形优化设计[J]. 罗欣,何建勇,邹旭东,隋学智,王丰元. 青岛理工大学学报. 2016(05)
[3]FSAE赛车转向梯形优化设计及虚拟样机仿真分析[J]. 陈斌,倪彰,冷冬,朱楷鑫,何宇. 江苏理工学院学报. 2016(02)
[4]基于魔术公式的轮胎特征函数计算方法[J]. 王先云,刘艳华,马斌,刘志敏,刘立国. 科学技术与工程. 2016(07)
[5]轮胎性能对车辆操纵稳定性影响的仿真研究[J]. 陈焕明,郭孔辉. 汽车工程. 2015(05)
[6]基于CarSim与Isight的悬架K特性优化设计方法研究[J]. 李刚,韩海兰,解瑞春. 机械设计与制造. 2015(01)
[7]某FSAE赛车双A臂前悬架的运动学分析及优化[J]. 唐云,石琴,马彬彬. 农业装备与车辆工程. 2014(09)
[8]车辆ESP模糊控制算法联合仿真研究[J]. 李胜琴,杨春博. 公路交通科技. 2013(10)
[9]FSAE赛车几款常用轮胎纵向力学特性对比[J]. 倪俊. 汽车工程学报. 2013(02)
[10]基于操纵稳定性的轮胎特性匹配汽车操纵逆动力学研究[J]. 王国林,梁辛欣. 中国机械工程. 2013(03)
硕士论文
[1]大学生方程式赛车多连杆悬架设计优化及性能分析[D]. 王乐.太原理工大学 2017
[2]FSAE赛车悬架和转向系统优化设计及分析[D]. 侯杰.合肥工业大学 2017
[3]基于ADAMS的FSAE赛车操纵稳定性主观与客观评价及优化分析[D]. 杨振.合肥工业大学 2017
[4]FSC赛车操纵稳定性研究[D]. 任润国.中北大学 2015
[5]基于Adams/Car的FSAE赛车操纵稳定性的仿真与优化[D]. 宋杨.合肥工业大学 2015
[6]FSAE赛车转向系统设计及性能分析[D]. 赵聪.合肥工业大学 2015
[7]FSAE赛车前悬架与操纵稳定性仿真研究[D]. 柳威.青岛大学 2014
[8]悬架特性对FSC赛车操纵稳定性影响的分析[D]. 姚一珂.中北大学 2014
[9]方程式赛车操纵稳定性研究[D]. 王行.广东工业大学 2013
[10]FSAE赛车总布置、悬架设计及整车操稳性分析[D]. 周东玉.长安大学 2013
本文编号：3262846
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１汽车操纵稳定性评价体系??Ｆｉｇ．?２－１?Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｖｅｈｉｃｌｅｄ?ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｉｌｉｔｙ?ａｎｄ?ｓｔａｂｉｌｉｔｙ??
?系统。通过开环系统测试方法评价汽车操纵稳定性只与车辆本身固有的结构参数相关，??与驾驶员技术无关［４２］。汽车的开环控制系统如图２－２所示。??广?Ａ?（?—＾１?ｆ?＼??输入?择制系统?输出??路面状况?臟?汽丰运动：??交通状况令驾驶员■＝＞汽车系统横摆、倾??气候?＃?斜??Ｖ??ＩＩ?Ｊ?＼?）?＼?）??图２－２汽车开环控制系统??Ｆｉｇ．?２－２?Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ?ｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??汽车是－个包含许多非线性部件的复杂机械结构，怛是汽车的侧向加速度在大部分??状态下都低于〇．４ｇ，假设对一些不必要的因素不予考虑，则可以把汽车类似为一个线性??动力学系统。为了方便研究汽车操纵稳定性的基本特性，将汽车模型简化为自由横摆角??速度％和质心侧偏角的线性二亩由度汽车模型［４３］，如图２－３所示。??Ｊ??／ｋ??〇ｔ．！Ｔｕ?Ｉ?ＶＸ?ｘ??Ｆｙ２?＿?ｂ?＿?＿?ａｙ?＿?＼ｐＹ１??Ｌｉ??图２－３二自由度汽车模型??Ｆｉｇ．?２－３?Ｔｗｏ?ｄｅｇｒｅｅｓ?ｏｆ?ｆｒｅｅｄｏｍ?ｖｅｈｉｃｌｅ?ｍｏｄｅｌ??１１??
?系统。通过开环系统测试方法评价汽车操纵稳定性只与车辆本身固有的结构参数相关，??与驾驶员技术无关［４２］。汽车的开环控制系统如图２－２所示。??广?Ａ?（?—＾１?ｆ?＼??输入?择制系统?输出??路面状况?臟?汽丰运动：??交通状况令驾驶员■＝＞汽车系统横摆、倾??气候?＃?斜??Ｖ??ＩＩ?Ｊ?＼?）?＼?）??图２－２汽车开环控制系统??Ｆｉｇ．?２－２?Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ?ｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??汽车是－个包含许多非线性部件的复杂机械结构，怛是汽车的侧向加速度在大部分??状态下都低于〇．４ｇ，假设对一些不必要的因素不予考虑，则可以把汽车类似为一个线性??动力学系统。为了方便研究汽车操纵稳定性的基本特性，将汽车模型简化为自由横摆角??速度％和质心侧偏角的线性二亩由度汽车模型［４３］，如图２－３所示。??Ｊ??／ｋ??〇ｔ．！Ｔｕ?Ｉ?ＶＸ?ｘ??Ｆｙ２?＿?ｂ?＿?＿?ａｙ?＿?＼ｐＹ１??Ｌｉ??图２－３二自由度汽车模型??Ｆｉｇ．?２－３?Ｔｗｏ?ｄｅｇｒｅｅｓ?ｏｆ?ｆｒｅｅｄｏｍ?ｖｅｈｉｃｌｅ?ｍｏｄｅｌ??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]大学生方程式赛车多连杆悬架设计及优化[J]. 王乐,朱建军,田宇,张志亮. 机械设计与制造. 2018(02)
[2]FSAE赛车转向梯形优化设计[J]. 罗欣,何建勇,邹旭东,隋学智,王丰元. 青岛理工大学学报. 2016(05)
[3]FSAE赛车转向梯形优化设计及虚拟样机仿真分析[J]. 陈斌,倪彰,冷冬,朱楷鑫,何宇. 江苏理工学院学报. 2016(02)
[4]基于魔术公式的轮胎特征函数计算方法[J]. 王先云,刘艳华,马斌,刘志敏,刘立国. 科学技术与工程. 2016(07)
[5]轮胎性能对车辆操纵稳定性影响的仿真研究[J]. 陈焕明,郭孔辉. 汽车工程. 2015(05)
[6]基于CarSim与Isight的悬架K特性优化设计方法研究[J]. 李刚,韩海兰,解瑞春. 机械设计与制造. 2015(01)
[7]某FSAE赛车双A臂前悬架的运动学分析及优化[J]. 唐云,石琴,马彬彬. 农业装备与车辆工程. 2014(09)
[8]车辆ESP模糊控制算法联合仿真研究[J]. 李胜琴,杨春博. 公路交通科技. 2013(10)
[9]FSAE赛车几款常用轮胎纵向力学特性对比[J]. 倪俊. 汽车工程学报. 2013(02)
[10]基于操纵稳定性的轮胎特性匹配汽车操纵逆动力学研究[J]. 王国林,梁辛欣. 中国机械工程. 2013(03)
硕士论文
[1]大学生方程式赛车多连杆悬架设计优化及性能分析[D]. 王乐.太原理工大学 2017
[2]FSAE赛车悬架和转向系统优化设计及分析[D]. 侯杰.合肥工业大学 2017
[3]基于ADAMS的FSAE赛车操纵稳定性主观与客观评价及优化分析[D]. 杨振.合肥工业大学 2017
[4]FSC赛车操纵稳定性研究[D]. 任润国.中北大学 2015
[5]基于Adams/Car的FSAE赛车操纵稳定性的仿真与优化[D]. 宋杨.合肥工业大学 2015
[6]FSAE赛车转向系统设计及性能分析[D]. 赵聪.合肥工业大学 2015
[7]FSAE赛车前悬架与操纵稳定性仿真研究[D]. 柳威.青岛大学 2014
[8]悬架特性对FSC赛车操纵稳定性影响的分析[D]. 姚一珂.中北大学 2014
[9]方程式赛车操纵稳定性研究[D]. 王行.广东工业大学 2013
[10]FSAE赛车总布置、悬架设计及整车操稳性分析[D]. 周东玉.长安大学 2013
本文编号：3262846
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