基于ADAMS的汽车操纵稳定性研究

论文摘要

汽车操纵稳定性的研究,需要对样车反复试制与试验,不仅耗费大,设计周期长,而且有些试验因其安全性而难于进行。而采用系统仿真方法,一旦完成样车整车模型,将设计参数进行修改重新仿真就变的相对简单。当今,仿真技术日益广泛地应用于汽车工程领域,操纵稳定性研究越来越多地使用成熟的计算机仿真理论和高性能仿真软件进行分析研究,与辅助设计手段结合可直接指导和参与汽车设计参数的分析、优化与改进。本文应用多体系统动力学的理论和研究方法,运用多体系统动力学软件MSC.ADAMS,以某A级车为原型,首先建立悬架转向系统模型,为了使悬架模型更加真实,使悬架局部零件柔性化,并针对悬架转向系统的运动特性进行仿真研究,研究包含跳动和侧倾两种工况下的悬架转向系统的运动特性,作出了悬架系统运动特性几何分析相关参数的变化曲线图。使用ADAMS/CAR通过修改模板参数及关键点位置,建立前悬架系统、转向系统、后悬架系统、制动系统、动力传动系统、车身、轮胎等子系统,组建整车模型。针对整车模型按照GB/T6323-1994规定进行了开环跟随特性的仿真,包括转向盘角阶跃输入、转向盘角脉冲输入、转向回正、稳态回转的瞬态、稳态响应特性的研究,并加入驾驶员模型进行人—车—路闭环系统跟随特性的研究,包括蛇形试验和转向轻便性试验跟随一定路径的响应特性研究。根据QC/T480-1999对各项试验进行评分,表明该车操纵稳定性良好。简而言之,多体系统动力学软件MSC.ADAMS为汽车操纵稳定性研究提供了有效的工具。随着汽车动力学和计算机仿真技术的不断发展,以多体系统动力学为核心的虚拟样机技术将在汽车动力学、汽车设计中发挥更大的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 汽车操纵稳定性的研究发展概况
• 1.1.1 国外的研究情况
• 1.1.2 国内的研究情况
• 1.2 本文的主要研究意义、内容
• 第二章 汽车操纵稳定性的评价方法
• 2.1 汽车操纵稳定性开环评价
• 2.1.1 稳态响应
• 2.1.2 瞬态响应
• 2.2 汽车操纵稳定性闭环评价
• 2.2.1 考虑道路跟随好坏的误差指标
• 2.2.2 考虑驾驶员负担的评价标准
• 2.2.3 考虑翻车危险性的总方差指标
• 2.2.4 考虑侧滑危险的总方差指标
• 2.2.5 考虑路感的总方差指标
• 2.2.6 综合评价指标
• 2.3 汽车操纵稳定性一般试验方法
• 2.4 本章小结
• 第三章 虚拟样机技术及ADAMS
• 3.1 虚拟样机技术
• 3.1.1 虚拟样机技术的基本概念
• 3.1.2 虚拟样机技术的形成与发展
• 3.1.3 虚拟样机技术的技术应用
• 3.2 ADAMS
• 3.2.1 ADAMS 软件简介
• 3.2.2 ADAMS 的理论基础和求解方法
• 3.3 本章小结
• 第四章 前悬架转向系统运动特性仿真
• 4.1 前悬架转向系统模型建立
• 4.2 悬架转向系统运动特性仿真分析
• 4.2.1 左右车轮平行跳动试验仿真分析
• 4.2.2 侧倾垂直力输入试验仿真分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 整车模型建立
• 5.1 ADAMS/CAR 建模基础
• 5.2 利用ADAMS/CAR 建立整车仿真模型
• 5.2.1 整车参数的获取
• 5.2.2 前悬架模型
• 5.2.3 转向系建模
• 5.2.4 减震器模型
• 5.2.5 后悬架建模
• 5.2.6 制动系建模
• 5.2.7 动力传动系建模
• 5.2.8 轮胎模型
• 5.2.9 驾驶员模型
• 5.2.10 车体建模
• 5.3 子系统建立
• 5.4 整车装配和调试
• 5.5 本章小结
• 第六章 整车操纵稳定性评价
• 6.1 转向盘转角阶跃输入评价
• 6.1.1 试验方法
• 6.1.2 仿真结果
• 6.1.3 数据处理及评分
• 6.2 转向盘角脉冲输入评价
• 6.2.1 试验方法
• 6.2.2 仿真结果
• 6.2.3 数据处理及评分
• 6.3 蛇行试验评价
• 6.3.1 试验方法
• 6.3.2 仿真结果
• 6.3.3 数据处理及评分
• 6.4 转向轻便性评价
• 6.4.1 试验方法
• 6.4.2 仿真结果
• 6.4.3 数据处理及评分
• 6.5 转向回正性评价
• 6.5.1 试验方法
• 6.5.2 仿真结果
• 6.5.3 数据处理及评分
• 6.6 稳态回转评价
• 6.6.1 试验方法
• 6.6.2 仿真结果
• 6.6.3 数据处理及评分
• 6.7 整车操纵稳定性综合评价
• 6.8 本章小结
• 总结
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢