FSAE赛车悬架仿真分析及操纵稳定性虚拟试验

发布时间：2017-05-08 18:15

  本文关键词：FSAE赛车悬架仿真分析及操纵稳定性虚拟试验，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 本文以多体系统动力学的理论方法为基础,以湖南大学2007年FSAE赛车为实际研究对象,在机械系统仿真软件ADAMS/CAR中,对建立的悬架模型及整车的操纵稳定性进行了分析,并比较详细的介绍了操纵稳定性的概念、评价指标和评价方法以及目前该领域的研究现状。 本文首先利用软件专业模块ADAMS/Car分别建立了FSAE赛车前悬架和后悬架虚拟模型。然后调用其他系统建立了整车模型,其中包括前悬架系统、后悬架系统、转向系、发动机、前轮胎系统、后轮胎系统和车身系统,并验证了模型的正确性。对建立的前悬架进行了双轮平行跳动仿真试验,匹配了前悬架弹簧刚度,然后利用ADAMS/Insight模块进行了前轮定位参数的优化。通过ADAMS/Insight输出的互动网页的形式,对前悬架的主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角和车轮前束角变化进行了优化分析。以稳态回转试验为例,探讨了后悬架轮胎倾角与轮胎束角对FSAE赛车整车操纵稳定性的影响,并对其进行了改进。对所建立的整车模型进行了6项典型的操纵稳定性仿真试验,对比了改进前后赛车的操纵稳定性能。 另外本文采用不同的控制方法,定义了操纵稳定性仿真试验的相应控制参数,编制控制文件,模拟试验状态,使虚拟样车按照实际试验国家标准运行。对于驾驶员-车-道路系统的闭环试验,采用ADAMS提供的闭环控制方法办法,模仿了驾驶员根据车辆情况反馈而采取的操作。
【关键词】：FSAE赛车 悬架 操纵稳定性 仿真 优化
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：U463.33
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 FSAE 赛事简介10-11
• 1.2 ADAMS 分析计算方法11-16
• 1.2.1 广义坐标选择11-12
• 1.2.2 动力学方程的建立12
• 1.2.3 动力学方程的求解12-15
• 1.2.4 运动学分析15
• 1.2.5 计算分析过程综述15-16
• 1.3 操纵稳定性研究现状16-17
• 1.3.1 汽车操纵稳定性的基本概念16
• 1.3.2 操纵稳定性研究的发展历程16-17
• 1.4 本文研究目的和意义17-19
• 1.4.1 本文研究目的17
• 1.4.2 本文研究意义17-19
• 第2章 汽车悬架概述19-29
• 2.1 悬架的基本组成19-21
• 2.1.1 弹性元件19-20
• 2.1.2 减振器20-21
• 2.2 悬架类型21-24
• 2.2.1 非独立悬架21-22
• 2.2.2 独立悬架22-24
• 2.3 悬架性能要求24-27
• 2.4 FSAE 赛车悬架27-28
• 2.4.1 悬架性能要求及结构型式27-28
• 2.4.2 FSAE 赛车悬架参数28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 FSAE 赛车悬架对操纵稳定性的影响29-36
• 3.1 悬架前轮定位参数对操纵稳定性的影响29-32
• 3.1.1 主销内倾29
• 3.1.2 主销后倾角29
• 3.1.3 轮胎倾角29-31
• 3.1.4 轮胎束角31-32
• 3.2 悬架侧倾特性对操纵稳定性的影响32-35
• 3.2.1 侧倾中心32-33
• 3.2.2 侧倾角刚度33-34
• 3.2.3 侧倾外倾转向系数34
• 3.2.4 侧倾转向系数34-35
• 3.3 本章小结35-36
• 第4章 FSAE 赛车整车虚拟模型的建立36-43
• 4.1 ADAMS/CAR 车辆建模介绍36-39
• 4.1.1 ADAMS/Car 建模基本原理方法36-37
• 4.1.2 建模参数准备37-39
• 4.2 前悬架仿虚拟模型的建立39-40
• 4.3 后悬架仿虚拟模型的建立40-41
• 4.4 整车虚拟模型的装配41-42
• 4.5 虚拟模型的验证42
• 4.6 本章小结42-43
• 第5章 FSAE 赛车前悬架仿真优化及后悬架改进设计43-57
• 5.1 前悬架的仿真与优化43-52
• 5.1.1 前悬架的仿真分析43-48
• 5.1.2 前悬架的优化分析48-52
• 5.2 后悬架的改进52-56
• 5.2.1 后悬架轮胎倾角对操纵稳定性的影响53-54
• 5.2.2 后悬架轮胎束角对操纵稳定性的影响54-55
• 5.2.3 改进后转弯侧向力试验对比55-56
• 5.3 本章小结56-57
• 第6章 FSAE 赛车整车动力学仿真57-73
• 6.1 ADAMS/CAR 中整车多体动力学仿真的控制理论57-59
• 6.1.1 机器控制57-58
• 6.1.2 驾驶员模块控制58-59
• 6.1.3 本论文控制方式59
• 6.2 操纵稳定性试验路面59
• 6.3 稳态回转试验的仿真59-62
• 6.3.1 仿真标准与方法60-61
• 6.3.2 结果分析61-62
• 6.4 转向瞬态响应试验仿真分析（转向盘转角阶跃输入）62-64
• 6.4.1 仿真条件和方法63
• 6.4.2 结果分析63-64
• 6.5 转向瞬态响应试验仿真分析（转向盘转角脉冲输入）64-65
• 6.5.1 仿真标准与方法64
• 6.5.2 结果分析64-65
• 6.6 转向回正性能试验仿真分析65-67
• 6.6.1 仿真标准与方法65-66
• 6.6.2 结果分析66-67
• 6.7 转向轻便性试验仿真分析67-69
• 6.7.1 仿真标准与方法67-68
• 6.7.2 结果分析68-69
• 6.8 蛇行试验仿真分析69-72
• 6.8.1 仿真标准与方法69
• 6.8.2 轨迹的确定69-70
• 6.8.3 结果分析70-72
• 6.9 本章小结72-73
• 结论73-74
• 1. 主要研究内容及结论73
• 2. 展望73-74
• 参考文献74-77
• 致谢77-78
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录78

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 倪俊;徐彬;;FSAE赛车双横臂前悬架运动学仿真及优化[J];车辆与动力技术;2011年04期

2 倪俊;徐彬;;基于ADAMS的FSAE赛车建模与操纵稳定性仿真[J];工程设计学报;2011年05期

3 向铁明;沈理真;;赛车前悬架和转向系统ADAMS/CAR建模及仿真[J];厦门理工学院学报;2012年04期

4 倪俊;陈思忠;吴志成;;某方程式赛车操纵特性虚拟试验分析[J];机械科学与技术;2012年12期

5 杨岳;邹铁方;;基于ADAMS的FSAE赛车双横臂前悬架优化设计[J];公路与汽运;2013年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 李金三;大学生方程式赛车总布置设计及优化[D];华南理工大学;2011年

2 李Z

本文编号：351638