轿车多体动力学建模仿真及应用研究

发布时间：2017-06-01 09:10

  本文关键词：轿车多体动力学建模仿真及应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：实际轿车系统中大量存在非线性元件,例如弹簧、阻尼器、橡胶衬套以及轮胎等均具有非线性特性。在产品要求精益设计的条件下,轿车建模分析已不满足于线性模型分析,而要求更多地考虑非线性影响。能够全面精确表达和预测轿车各种非线性特性的多体动力学建模方法是进行轿车的动态性能设计的有效手段。 本文应用多体力学方法研究了弹簧、阻尼器、缓冲块、橡胶衬套以及轮胎的非线性特性,并在ADAMS软件平台之上,研究了整车非线性多体动力学模型的建立。模型中考虑了车辆的众多细节,各种设计参数可以在模型中得到体现;考虑了前后悬架、转向系统的详细几何结构参数;对于零部件之间的连接,完全按其实际结构,应用ADAMS软件所提供的力约束及铰链约束等工具予以准确反映;对于建模所需的悬架和减振器的刚度、阻尼以及连接处的橡胶衬套,考虑其非线性特性,并将其加入到整车模型中,使模型更接近轿车的实际工况。轮胎模型采用Magic Formula模型。 本文利用实车试验记录的信号作为模型仿真的输入,对所建模型进行了多种实车试验验证,有效地验证了模型的正确性、精确性。仿真结果表明所建整车动力学模型具有较高的模型精度,达到实际工程应用要求。在验证模型的正确性和精确性的基础之上,本文对该模型进行了操纵稳定性、平顺性等方面的整车动力学仿真。通过模型的仿真分析可以预测整车操纵稳定性、平顺性等各种动态性能,并可以在此基础之上直接考虑设计参数对性能的影响以及优化整车的动态性能,初步实现了在计算机上对整车系统动力学的几大重要性能的模拟。 本文对于轿车的开发设计有着直接的指导作用,从而实现提高产品的设计质量,加快开发速度,降低研发成本。
【关键词】：车辆动力学 多体力学 非线性模型 ADAMS软件 操纵稳定性 平顺性
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：U461.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪言9-16
• 1.1 研究背景9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.3 课题来源及其目的、意义13-14
• 1.4 主要工作内容14
• 1.5 论文章节安排14-16
• 2 整车多体系统动力学建模基础16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 多体动力学基本理论16-19
• 2.3 ADAMS 软件概述19-20
• 2.4 ADAMS 建模基础20-22
• 2.5 ADAMS/Car 建模步骤及仿真的实现22-25
• 2.6 本章小结25-26
• 3 轿车多体动力学模型的建立26-41
• 3.1 引言26
• 3.2 非线性衬套、阻尼器等力元模型26-29
• 3.3 轮胎模型29-32
• 3.4 前悬架、转向系统及车身模型32-34
• 3.5 后悬架系统模型34-35
• 3.6 动力总成及制动力模型35
• 3.7 Road 模型35-38
• 3.8 驾驶员模型38-39
• 3.9 整车模型的建立39-40
• 3.10 本章小结40-41
• 4 模型验证41-47
• 4.1 引言41
• 4.2 角脉冲输入试验验证41-43
• 4.3 蛇行试验验证43-44
• 4.4 转向轻便性试验验证44-45
• 4.5 转弯制动试验45-46
• 4.6 本章小结46-47
• 5 虚拟样车操纵稳定性分析47-63
• 5.1 引言47-48
• 5.2 稳态回转试验48-53
• 5.3 角脉冲输入仿真试验53-58
• 5.4 转向轻便性试验58-62
• 5.5 本章小结62-63
• 6 虚拟样车平顺性分析63-73
• 6.1 引言63-64
• 6.2 轿车动力学模型的修正64-65
• 6.3 脉冲输入路面平顺性仿真65-67
• 6.4 随机路面平顺性仿真67-72
• 6.5 本章小结72-73
• 7 全文总结73-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-80
• 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录80

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  本文关键词：轿车多体动力学建模仿真及应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：412233