悬架特性对汽车拖车系统车身摆振影响的研究
发布时间：2022-09-21 17:05
随着社会的发展、经济水平的提升以及交通法规的不断修订与完善,汽车拖车组合系统（Car-trailer combinations,CTC）越来越多地走进人们的生活。与普通乘用车不同,CTC包含了多个车辆运动学和动力学耦合问题。在高速行驶过程中,当CTC受到来自路面激励或者气流的扰动时,会比较容易出现折叠、横向摆振等复杂的失稳现象,危害人们生命财产安全。本文针对CTC系统,建立起包含悬架特性的5自由度扩展单轨模型,系统研究了悬架特性的引入对CTC车身摆振的影响机理。论文主要完成工作如下:（1）建立了5自由度CTC扩展单轨模型和基于Trucksim软件的虚拟样机模型。在扩展单轨模型中考虑了轮胎和悬架减振器的非线性特性,并包含牵引车和拖车的侧倾、侧向以及横摆运动。提出以判定系数r~2作为模型评价标准,通过对扩展单轨模型与商业软件Trucksim模型中车辆的各运动状态量（牵引车、拖车的横摆角速度、牵引角等）的判定系数进行计算,验证了扩展单轨模型的正确性。（2）系统研究了悬架系统特性对CTC车身摆振行为的影响机理。悬架特性主要考虑了悬架弹簧刚度、减振器阻尼特性以及减振器失效行为。对比分析了不同减振...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 悬架系统特性研究现状
1.2.2 汽车拖车系统车身摆振研究现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 非线性系统分析理论
2.1 非线性系统定性分析
2.1.1 相平面与相轨迹
2.1.2 Hopf分岔理论
2.1.3 极限环
2.2 非线性系统定量分析
2.2.1 非线性系统求解的数值方法
2.2.2 非线性系统求解的解析方法
2.3 本章小结
第三章 汽车拖车系统动力学模型建立与验证
3.1 汽车拖车系统扩展单轨模型
3.2 轮胎模型
3.3 悬架系统特性研究
3.3.1 螺旋弹簧建模
3.3.2 减振器工作原理
3.3.3 减振器建模
3.4 扩展单轨模型与Trucksim模型仿真验证
3.4.1 Trucksim仿真模型
3.4.2 扩展单轨模型验证
3.5 本章小结
第四章 悬架系统特性对车身摆振的影响
4.1 减振器阻尼特性对车身摆振的影响
4.1.1 减振器模型影响分析
4.1.2 减振器非线性影响分析
4.1.3 MF减振器参数影响分析
4.2 弹簧刚度对车身摆振的影响
4.3 减振器失效对车身摆振的影响
4.4 本章小结
第五章 汽车拖车系统车身摆振动力学分析
5.1 汽车拖车系统动力学稳定性分析
5.1.1 Hopf分岔分析
5.1.2 系统动态响应特性分析
5.1.3 多平衡点分岔与动态稳定性判断
5.1.4 失稳机制分析
5.1.5 全局稳定性分析
5.2 汽车拖车系统参数对稳定性的影响
5.3 基于增量谐波平衡法的车身摆振定量分析
5.3.1 增量谐波平衡法求解过程
5.3.2 增量谐波平衡法计算结果分析
5.3.3 极限环特性分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
附录
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]双挂汽车列车操纵稳定性评价指标研究[J]. 张义花,许洪国,刘宏飞,齐绍森. 中国公路学报. 2017(05)
[2]车辆动力学中的摆振问题研究现状综述[J]. 张宁,殷国栋,陈南,弥甜,李鹏程. 机械工程学报. 2017(14)
[3]悬架减震器非线性特性对汽车拖车组合系统稳定性的影响[J]. 张宁,琚安建,李鹏程,殷国栋. 东南大学学报(自然科学版). 2017(02)
[4]基于DYC控制全轮驱动铰接车行驶稳定性分析[J]. 卢慧娟. 机械设计与制造. 2016(09)
[5]基于Trucksim的半挂汽车列车方向盘角阶跃输入工况仿真试验研究[J]. 龙佳庆,韦超毅. 广西科技师范学院学报. 2016(03)
[6]双挂汽车列车高速阶跃横向失稳能量分析[J]. 张义花,许洪国,刘宏飞,王发继. 吉林大学学报(工学版). 2017(01)
[7]半挂汽车列车操纵特性与横向稳定性的研究[J]. 杨秀建,李西涛. 汽车工程. 2012(12)
[8]半挂汽车列车横向失稳的非线性动力学机制[J]. 杨秀建,康南,李西涛. 机械工程学报. 2012(08)
[9]铰接车体转向横摆稳定性[J]. 张杨,刘昕晖. 吉林大学学报(工学版). 2012(02)
[10]半挂汽车列车鞍座参数匹配及行驶特性分析[J]. 常胜,许洪国,刘宏飞. 湖南大学学报(自然科学版). 2011(02)
博士论文
[1]拖挂式房车列车操纵稳定性研究[D]. 韦超毅.江苏大学 2008
[2]半挂汽车列车横摆动力学仿真及控制策略研究[D]. 刘宏飞.吉林大学 2005
硕士论文
[1]结构参数对汽车双筒充气式液压减振器动态性能的影响[D]. 吴念.西南交通大学 2016
[2]基于Trucksim的全挂汽车建模与操稳性改进仿真研究[D]. 曹中恒.长安大学 2016
[3]基于汽车行驶平顺性的液压减振器建模与优化设计研究[D]. 康雨.湖南大学 2014
[4]液压减振器阻尼特性仿真分析及其优化设计[D]. 施宇锋.武汉理工大学 2012
[5]FFT多谐波平衡法及其应用[D]. 吕永建.湖南大学 2012
[6]基于差动制动的半挂汽车列车稳定性仿真与控制研究[D]. 于尧.吉林大学 2007
[7]具有非线性刚度动力吸振器的隔振系统半主动控制研究[D]. 陈继峰.华中科技大学 2006
本文编号：3680331
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 悬架系统特性研究现状
1.2.2 汽车拖车系统车身摆振研究现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 非线性系统分析理论
2.1 非线性系统定性分析
2.1.1 相平面与相轨迹
2.1.2 Hopf分岔理论
2.1.3 极限环
2.2 非线性系统定量分析
2.2.1 非线性系统求解的数值方法
2.2.2 非线性系统求解的解析方法
2.3 本章小结
第三章 汽车拖车系统动力学模型建立与验证
3.1 汽车拖车系统扩展单轨模型
3.2 轮胎模型
3.3 悬架系统特性研究
3.3.1 螺旋弹簧建模
3.3.2 减振器工作原理
3.3.3 减振器建模
3.4 扩展单轨模型与Trucksim模型仿真验证
3.4.1 Trucksim仿真模型
3.4.2 扩展单轨模型验证
3.5 本章小结
第四章 悬架系统特性对车身摆振的影响
4.1 减振器阻尼特性对车身摆振的影响
4.1.1 减振器模型影响分析
4.1.2 减振器非线性影响分析
4.1.3 MF减振器参数影响分析
4.2 弹簧刚度对车身摆振的影响
4.3 减振器失效对车身摆振的影响
4.4 本章小结
第五章 汽车拖车系统车身摆振动力学分析
5.1 汽车拖车系统动力学稳定性分析
5.1.1 Hopf分岔分析
5.1.2 系统动态响应特性分析
5.1.3 多平衡点分岔与动态稳定性判断
5.1.4 失稳机制分析
5.1.5 全局稳定性分析
5.2 汽车拖车系统参数对稳定性的影响
5.3 基于增量谐波平衡法的车身摆振定量分析
5.3.1 增量谐波平衡法求解过程
5.3.2 增量谐波平衡法计算结果分析
5.3.3 极限环特性分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
附录
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]双挂汽车列车操纵稳定性评价指标研究[J]. 张义花,许洪国,刘宏飞,齐绍森. 中国公路学报. 2017(05)
[2]车辆动力学中的摆振问题研究现状综述[J]. 张宁,殷国栋,陈南,弥甜,李鹏程. 机械工程学报. 2017(14)
[3]悬架减震器非线性特性对汽车拖车组合系统稳定性的影响[J]. 张宁,琚安建,李鹏程,殷国栋. 东南大学学报(自然科学版). 2017(02)
[4]基于DYC控制全轮驱动铰接车行驶稳定性分析[J]. 卢慧娟. 机械设计与制造. 2016(09)
[5]基于Trucksim的半挂汽车列车方向盘角阶跃输入工况仿真试验研究[J]. 龙佳庆,韦超毅. 广西科技师范学院学报. 2016(03)
[6]双挂汽车列车高速阶跃横向失稳能量分析[J]. 张义花,许洪国,刘宏飞,王发继. 吉林大学学报(工学版). 2017(01)
[7]半挂汽车列车操纵特性与横向稳定性的研究[J]. 杨秀建,李西涛. 汽车工程. 2012(12)
[8]半挂汽车列车横向失稳的非线性动力学机制[J]. 杨秀建,康南,李西涛. 机械工程学报. 2012(08)
[9]铰接车体转向横摆稳定性[J]. 张杨,刘昕晖. 吉林大学学报(工学版). 2012(02)
[10]半挂汽车列车鞍座参数匹配及行驶特性分析[J]. 常胜,许洪国,刘宏飞. 湖南大学学报(自然科学版). 2011(02)
博士论文
[1]拖挂式房车列车操纵稳定性研究[D]. 韦超毅.江苏大学 2008
[2]半挂汽车列车横摆动力学仿真及控制策略研究[D]. 刘宏飞.吉林大学 2005
硕士论文
[1]结构参数对汽车双筒充气式液压减振器动态性能的影响[D]. 吴念.西南交通大学 2016
[2]基于Trucksim的全挂汽车建模与操稳性改进仿真研究[D]. 曹中恒.长安大学 2016
[3]基于汽车行驶平顺性的液压减振器建模与优化设计研究[D]. 康雨.湖南大学 2014
[4]液压减振器阻尼特性仿真分析及其优化设计[D]. 施宇锋.武汉理工大学 2012
[5]FFT多谐波平衡法及其应用[D]. 吕永建.湖南大学 2012
[6]基于差动制动的半挂汽车列车稳定性仿真与控制研究[D]. 于尧.吉林大学 2007
[7]具有非线性刚度动力吸振器的隔振系统半主动控制研究[D]. 陈继峰.华中科技大学 2006
本文编号：3680331
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