基于ADAMS的汽车操纵稳定性仿真试验初步研究

论文摘要

操纵稳定性是汽车的一种运动性能,不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度,而且也是决定高速汽车安全行驶的一个重要因素,人们称之为“高速车辆的生命线”。一方面,人们对汽车性能的要求增高,汽车的操纵稳定性日益受到重视,成为现代汽车的重要使用性能之一;另一方面,传统的计算方法在分析汽车的各种特性时已经不能满足现代汽车研究的要求。计算机虚拟仿真软件的种类不断增多,为汽车仿真试验提供了可能,本文的主要内容正是基于动力学仿真软件ADAMS的汽车操纵稳定性研究。 论文比较详细的总结了汽车操纵稳定性研究的发展和现状,从不同角度对汽车操纵稳定性的研究和评价方法进行详细分类。介绍了论文将要使用的ADAMS软件的主要模块和软件的理论基础。为下面的建模和仿真分析建立了理论基础。 介绍了厢式货车1/2前悬架模型的创建过程,在仿真试验基础上测试悬架的关键参数,测量主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角和车轮前束角随车轮跳动时的变化曲线,优化车轮接地点侧向滑移量,大大降低了车轮接地点滑移量,减小了轮胎磨损。 建立整车模型时,首先合理的简化整车模型,在前悬架模型基础上增加了后悬架、转向系、轮胎和路面模型以及轮廓模型;然后调试仿真模型,成功的完成整车模型的操纵稳定性仿真,分析汽车的转向特性。讨论了几个影响操纵稳定性的因素。通过研究,作者掌握了汽车操纵稳定性动力学模型从理论分析到实际建模型的程序及其试验方法,这将为以后的工作和研究奠定理论和实践基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 课题的意义和研究内容
• 2 汽车操纵稳定性研究的发展及评价方法
• 2.1 汽车操纵稳定性研究的发展与现状
• 2.1.1 国外的研究情况
• 2.1.2 国内的研究情况
• 2.2 操纵稳定性的评价方法
• 2.2.1 开环和闭环评价
• 2.2.2 客观评价和主观评价
• 3 ADAMS软件的理论基础与计算方法
• 3.1 ADAMS软件及其核心模块介绍
• 3.2 ADAMS软件的动力学分析
• 3.3 ADAMS软件的静力学、运动学和初始条件分析
• 4 利用ADAMS软件建立前悬架模型
• 4.1 前言
• 4.2 建立仿真模型的参数准备
• 4.2.1 车辆仿真模型的参数准备
• 4.2.2 悬架系统的参数准备
• 4.3 前悬架仿真模型的建立
• 4.3.1 设置建模基本环境
• 4.3.2 创建设计点和构件
• 4.3.3 施加约束
• 4.3.4 模型的调试及自由度检查
• 4.4 前悬架模型仿真试验
• 4.5 前悬架模型仿真结果后处理
• 4.5.1 主销内倾角
• 4.5.2 主销后倾角
• 4.5.3 前轮外倾角
• 4.5.4 前轮前束角
• 4.5.5 车轮接地点侧向滑移量
• 4.6 小结
• 5 整车操纵稳定性仿真
• 5.1 操纵稳定性研究的理论基础
• 5.2 整车仿真模型的建立
• 5.2.1 整车各个系统简化的考虑
• 5.2.2 前悬架模型的建立
• 5.2.3 后悬架模型的建立
• 5.2.4 转向系模型的建立
• 5.2.5 轮胎模型和地面模型的建立
• 5.2.6 整车模型
• 5.3 转向盘角阶跃输入下的仿真试验
• 5.3.1 仿真模型调试
• 5.3.2 仿真试验
• 5.4 仿真结果后处理
• 5.4.1 稳态转向仿真结果后处理
• 5.4.2 瞬态响应仿真结果后处理
• 5.5 对几个影响操纵稳定性的因素的讨论
• 5.5.1 质心前后位置对操纵稳定性的影响
• 5.5.2 质心高度对操纵稳定性的影响
• 5.5.3 载荷对操纵稳定性的影响
• 5.5.4 前悬架刚度对操纵稳定性的影响
• 5.7 小结
• 6 建模和仿真中要注意的几个问题
• 6.1 旋转副的转动问题
• 6.2 关于Step函数
• 6.3 仿真时模型出现非预期状况
• 7 全文总结和工作展望
• 7.1 内容总结
• 7.2 工作展望
• 参考文献
• 附录 A1 ADAMS软件模块
• 附录 A2 轮胎特性文件及内容说明
• 附录 A3 路面谱文件及内容说明
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢
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