基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的整車操縱穩(wěn)定性建模與試驗(yàn)研究.pdf

1、汽車操縱穩(wěn)定性能是指汽車在行駛時(shí)接受駕駛員的控制能力及行駛方向的穩(wěn)定能力。操縱穩(wěn)定性是影響車輛行駛安全的關(guān)鍵因素。特別是在現(xiàn)代高速轎車生產(chǎn)制造中，操縱穩(wěn)定性顯得更加重要，己成為評(píng)價(jià)汽車性能的重要技術(shù)指標(biāo)之一。因此，如何設(shè)計(jì)汽車的操縱穩(wěn)定性，以獲得良好的安全性一直是汽車研究人員所關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在汽車工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。特別是多體動(dòng)力學(xué)理論、虛擬樣機(jī)技術(shù)以及虛擬試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，開拓了基

2、于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論的虛擬樣機(jī)技術(shù)在汽車操縱穩(wěn)定性研究和設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用。 本文的重點(diǎn)是運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)，系統(tǒng)地完成以汽車操縱穩(wěn)定性為研究對(duì)象的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)流程。利用虛擬樣機(jī)技術(shù)建立實(shí)際車輛的整車動(dòng)力學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上根據(jù)汽車操縱穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)進(jìn)行了操縱穩(wěn)定性仿真研究。主要工作成果有： 首先，根據(jù)汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)分析的要求和特點(diǎn)，參照某款國(guó)產(chǎn)車的結(jié)構(gòu)參數(shù)，利用ADAMS／Car軟件建立相對(duì)簡(jiǎn)化的汽車整車三維參數(shù)化實(shí)體結(jié)

3、構(gòu)模型，包括前后懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、輪胎及車身等結(jié)構(gòu)，完成虛擬樣機(jī)建模。 然后，根據(jù)ADAMS的閉環(huán)仿真控制原理，參照汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，編寫試驗(yàn)所需的仿真控制文件，進(jìn)行雙移線和蛇行仿真試驗(yàn)。將虛擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)車道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)果顯示樣機(jī)模型基本正確，適用于汽車操縱穩(wěn)定性研究。 最后，選擇影響汽車操縱穩(wěn)定性的幾個(gè)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括汽車重心位置、車輪側(cè)偏剛度、轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比以及整車?yán)@垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。根

4、據(jù)參數(shù)變化設(shè)計(jì)出十種變形車型。依據(jù)汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求分別進(jìn)行為穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入下轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)試驗(yàn)和蛇行試驗(yàn)。根據(jù)汽車操縱穩(wěn)定性指標(biāo)限值與評(píng)價(jià)方法，對(duì)汽車的操縱穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)整車操縱穩(wěn)定性影響的相關(guān)規(guī)律。 整個(gè)研究過(guò)程以虛擬樣機(jī)技術(shù)為核心，實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)上對(duì)整車的操縱穩(wěn)定性的仿真研究。該研究對(duì)在車輛產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中改進(jìn)汽車的性能、提高汽車的主動(dòng)安全性、降低開發(fā)和制造成本及縮短