雙前橋轉向重型汽車擺振系統(tǒng)Hopf分岔特性研究.pdf

1、擺振普遍存在于現代汽車的懸架及轉向系統(tǒng)中，受懸架機構剛性、轉向機構剛性、輪胎的側向特性、以及干摩擦等因素的影響。在受到不同的初始激勵時，汽車擺振系統(tǒng)表現出不同的極限環(huán)運動特性。單橋轉向系統(tǒng)的擺振現象研究已很深入，很多研究成果在汽車設計和改良過程中得到應用。較之乘用車普遍采用的單橋轉向系統(tǒng)，重型汽車雙前橋轉向系統(tǒng)結構更加復雜，所需承受來自各個方向的載荷更大，其擺振特性也與單橋轉向系統(tǒng)有所不同，而目前對重型汽車雙前橋轉向系統(tǒng)擺振的研究尚為少

2、見。隨著重型汽車在市場地位的提升，其轉向系統(tǒng)擺振特性的研究亟待加強，以便為重型汽車轉向系統(tǒng)的設計和改良提高參考。
　　為了研究重型汽車雙前橋轉向系統(tǒng)擺振特性及由其導致的整車側傾和側滑現象，本文采用理論定性和數值仿真相結合的方法分析了干摩擦力矩誘發(fā)單自由度輪胎擺振模型產生的多極限環(huán)振蕩現象，并以此為基礎，建立重型汽車雙前橋轉向系統(tǒng)多自由度擺振模型。本文主要研究內容如下:
　　(1)考慮輪胎繞其主銷轉動的干摩擦，采用具有粘滯記憶

3、效應的Coulomb干摩擦模型，建立轉向輪擺振的單自由度模型，運用動力學理論和MATLAB軟件對系統(tǒng)進行分析，研究單輪擺振系統(tǒng)的多極限環(huán)響應現象，并分析了系統(tǒng)結構參數對分岔特性的影響。
　　(2)考慮重型汽車雙前橋轉向系統(tǒng)的轉向輪、車橋、懸架、輪胎、轉向中間傳動機構等的影響，建立重型汽車雙前橋轉向系統(tǒng)九自由度擺振模型。應用動力學理論分析系統(tǒng)的Hopf分岔特性，運用MATLAB/Simulink對建立的模型進行數值仿真分析，并將兩者

4、的結果進行對比。另外，還研究了系統(tǒng)結構參數對雙前橋系統(tǒng)擺振特性的影響。
　　(3)考慮懸架以上機構的側傾、整車側向滑移及輪胎繞自身主銷的干摩擦對重型汽車雙前橋擺振系統(tǒng)的影響，建立重型汽車整車擺振十一自由度模型，采用MATLAB/Simulink數值仿真方法分析干摩擦力矩對雙前橋汽車轉向輪擺振及整車側向滑移的影響。
　　研究發(fā)現，具有遲滯記憶效應的干摩擦可誘發(fā)擺振系統(tǒng)發(fā)生退化的Hopf分岔進而產生多極限環(huán)。重型汽車雙前橋系統(tǒng)的