空气悬架客车操纵稳定性和平顺性分析研究

论文摘要

随着人们对乘坐舒适性要求的提高,我国对道路保护意识的增强,空气悬架的应用成为了必然的趋势,现在大型客车高三级要求配置独立式空气悬架,大型客车高二级也要求配置空气悬架,而基于对路面的保护,卡车配置空气悬架也是势在必行,另外对于一些特殊用途的车辆,为了完整的完成货物的运送,空气悬架车辆成了不错的选择。目前,我国在空气悬架技术应用大部分还处于引进、仿制或直接采购产品阶段,但在空气悬架进入中国市场的十几年,也有不少企业已经消化吸收了空气悬架技术,并能够自主设计被动式空气悬架客车。许多企业与高校基于产、学、研结合,双方进行空气悬架技术研发合作,开发空气悬架设计系统。借助动力学软件ADAMS建立基于多体动力学理论的虚拟样机空气悬架车辆模型,为空气悬架车辆的设计、性能分析及改进等提供了一个便利的工具。大大缩短开发周期,节约开发成本,并能够成功开发出性能优越的空气悬架车辆。本文以一款大型高二级客车为研究对象,该空气悬架客车已完成第一轮设计,本文以多体系统动力学理论为基础,应用动力学仿真分析软件Adams/Car,建立了该大型空气悬架客车前、后悬架及转向系的虚拟样机模型,并建立装配了前后悬架、转向系、发动机、车身及轮胎的虚拟样机整车模型。本文对该客车进行了操纵稳定性及平顺性分析研究,对于客车操纵稳定性分析,本文按照客车操纵稳定性国家标准,对该客车进行了稳态回转试验仿真、蛇行试验仿真、角脉冲输入试验仿真及单移线试验仿真,并对该客车的操纵稳定性性能进行了评价。对于客车平顺性分析,本文按照客车平顺性试验国家标准,对该客车进行了随机路面输入试验仿真及脉冲路面输入试验仿真,同样对其平顺性性能进行了评价。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 空气悬架的发展及应用现状
• 1.2 空气悬架性能及结构形式
• 1.3 多体动力学的研究方法
• 1.4 课题的主要研究内容和意义
• 第2章 关键参数获取
• 2.1 空气弹簧刚度的获取
• 2.1.1 空气弹簧刚度理论分析
• 2.1.2 空气弹簧刚度曲线的获取
• 2.2 横向稳定杆刚度计算
• 2.2.1 横向稳定杆杆角刚度理论计算
• 2.2.2 横向稳定杆有限元分析
• 2.3 前后悬架减震器参数的获取
• 2.4 橡胶衬套模型参数
• 2.5 本章小结
• 第3章 整车动力学模型的建立
• 3.1 ADAMS/Car的建模原理
• 3.2 轮胎模型的建立
• 3.3 前悬架模型的建立
• 3.4 后悬架模型的建立
• 3.5 转向系统的建模
• 3.6 整车模型建立
• 3.7 本章小结
• 第4章 操纵稳定性仿真
• 4.1 稳态回转试验仿真
• 4.2 蛇行试验仿真分析
• 4.3 转向瞬态响应试验（转向盘转角脉冲输入）
• 4.4 单移线试验仿真分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 整车平顺性仿真
• 5.1. 振动的评价界限
• 5.2 路面不平度的统计特性
• 5.3 平顺性仿真模型的建立
• 5.4 脉冲输入典型路面平顺性仿真试验
• 5.4.1 脉冲输入平顺性试验方法
• 5.4.2 脉冲输入平顺性试验的评价指标
• 5.4.3 脉冲路面的平顺性仿真
• 5.5 随机路面平顺性仿真
• 5.5.1 随机路面仿真方法
• 5.5.2 车辆随机路面的平顺性评价方法
• 5.5.3 随机路面的平顺性仿真
• 5.6 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢