基于ADAMS的大客车侧倾稳定性试验仿真模块开发

论文摘要

随着我国公路客运市场的蓬勃兴起,客车安全问题不断显现并越来越受到社会的关注。侧倾稳定性是客车安全性能的重要指标,通常用最大侧倾稳定角来评价。我国近年颁布（或修订）的国家标准GB 7258-2004《机动车运行安全技术条件》与GB13094-2007《客车结构安全要求》中,分别对客车的最大侧倾稳定角提出了明确要求。多年来国内外学者对车辆最大侧倾稳定角的计算方法进行了大量研究,但利用虚拟样机技术确定车辆最大侧倾稳定角的报道则不多见。本文在研究车辆侧倾稳定性试验要求及理论计算数学模型的基础上,以虚拟样机仿真软件ADAMS为二次开发平台,结合大客车的结构及总布置特点,设计了大客车侧倾稳定性试验仿真模块,提出了一种快速确定大客车最大侧倾稳定角的方法,并以某6120型客车为例,通过该模块的仿真计算值与实车试验值的对比,验证了仿真模块计算值的准确性。同时,在此基础上分析了大客车总布置各尺寸参数的变化对客车接近于满载质量状态下最大侧倾稳定角的影响敏感度。研究结果表明,利用该模块可以快速完成大客车侧倾稳定性试验仿真,确定客车的最大侧倾稳定角,且仿真结果具有一定的准确性;在大客车的所有参数中,接近于满载质量状态下各总布置尺寸参数中的通道地板高度、高地板高以及座椅高对客车最大侧倾稳定角的影响较大。本论文的研究结果有助于在大客车总布置初步设计阶段快速完成对最大侧倾稳定角的评估,为客车总布置设计提供参考,从而确立总布置设计方案或修改方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外发展和研究现状
• 1.2.1 国外对车辆侧倾稳定性的研究
• 1.2.2 国内对车辆侧倾稳定性的研究
• 1.3 本课题的研究目的与意义
• 1.3.1 本课题研究的目的
• 1.3.2 本课题研究的意义
• 1.3.3 本课题研究的主要工作内容
• 第二章 ADAMS软件基础及View模块二次开发
• 2.1 虚拟样机技术概述
• 2.2 ADAMS软件简介
• 2.3 ADAMS软件的理论基础
• 2.3.1 ADMAS多刚体系统的组成
• 2.3.2 ADMAS多刚体的坐标系统
• 2.3.3 ADMAS多刚体的自由度
• 2.3.4 ADMAS多刚体动力学方程
• 2.3.5 ADMAS数值计算的数据流程
• 2.3.6 ADMAS的积分算法
• 2.4 ADAMS/View模块二次开发介绍
• 2.4.1 用户界面开发
• 2.4.2 宏命令的创建与应用
• 2.4.3 用户自定义函数的应用
• 2.4.4 小结
• 第三章 整车侧倾的数学模型及其简化模型
• 3.1 悬架的侧倾角刚度
• 3.2 整车侧倾数学模型
• 3.3 简化侧倾数学模型
• 3.4 小结
• 第四章 客车侧倾稳定性试验仿真模块设计
• 4.1 客车侧倾稳定性试验仿真模块界面设计
• 4.1.1 模块功能结构
• 4.1.2 模块文件组织及ADAMS环境初始化
• 4.1.3 模块启动界面
• 4.1.4 模块工作界面
• 4.1.5 模块菜单的建立
• 4.1.6 整车建模主对话框
• 4.2 悬架结构的确定
• 4.2.1 钢板弹簧悬架
• 4.2.2 空气弹簧悬架
• 4.3 客车各总成部件质量及质心位置的确定
• 4.3.1 确定各部件质量及质心位置之前的相关假设及简化处理
• 4.3.2 各部件质量及其质心位置的确定
• 4.4 其他建模过程介绍
• 4.4.1 添加测试平台及平台驱动
• 4.4.2 添加约束
• 4.4.3 添加仿真传感器
• 4.4.4 添加力测量及角度测量
• 4.5 侧倾试验仿真
• 4.6 仿真后处理
• 4.7 小结
• 第五章 客车侧倾稳定性试验仿真实例及分析
• 5.1 客车参数
• 5.1.1 客车类型及配置参数
• 5.1.2 客车总布置尺寸参数
• 5.2 建立客车侧倾试验仿真模型
• 5.2.1 建立客车整车模型
• 5.2.2 添加试验平台及驱动
• 5.2.3 添加约束、传感器及其他设置
• 5.3 仿真计算及结果分析
• 5.4 小结
• 第六章 影响客车侧倾稳定性参数的敏感度分析
• 6.1 分析对象、环境及相关假设
• 6.2 分析结果
• 6.3 小结
• 总结与展望
• 全文总结
• 工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目及论文发表情况
• 致谢