隨著汽車技術(shù)的發(fā)展,車輛的實際行駛速度大幅提高,汽車工業(yè)越來越多地關(guān)注汽車的安全性、穩(wěn)定性,同時高等級公路的大力興建使得交通運輸中道路車輛的占比越來越大。由于高速公路跨越廣闊的地域,汽車行駛的穩(wěn)定性容易受到氣動擾流的影響。為此,本論文主要對汽車高速道路行駛情況的穩(wěn)定性進行了相關(guān)的仿真研究。本論文首先分析了汽車高速行駛的相關(guān)理論,對汽車高速行駛過程中常遇到的實際側(cè)風(fēng)進行了詳細分析。自然風(fēng)部分,根據(jù)氣象網(wǎng)數(shù)據(jù),建立了武漢地區(qū)的自然風(fēng)模型,建立了恒風(fēng)、陣風(fēng)的側(cè)風(fēng)模型;環(huán)境風(fēng)部分,針對汽車穿越隧道的情況,結(jié)合道路試驗采集的風(fēng)速數(shù)據(jù)進行擬合研究,得到了側(cè)向風(fēng)速正弦變化的規(guī)律。其次,基于虛擬樣機技術(shù),應(yīng)用ADAMS/Car建立了用于仿真分析的乘用車整車模型。根據(jù)影響汽車高速行駛狀態(tài)的干擾類型,從前輪轉(zhuǎn)角輸入和氣動側(cè)力作用兩種情況出發(fā),對整車模型進行了汽車高速道路穩(wěn)定性的仿真研究。前輪轉(zhuǎn)角輸入情況,參照汽車操縱穩(wěn)定性試驗方法,選取相關(guān)試驗進行仿真,并計算評價指標(biāo)的分值。氣動側(cè)力作用情況,結(jié)合側(cè)風(fēng)模型,對整車模型進行了相應(yīng)側(cè)向力作用下的虛擬試驗,確定以2s側(cè)向位移作為側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性虛擬試驗的評價指標(biāo),探討了風(fēng)速、車速對側(cè)向位移的影響。綜合兩種情況的仿真分析結(jié)果,提出了用于評估整車模型高速道路穩(wěn)定性的評價方法。最后,為了改善整車模型的性能,對其前懸架的運動學(xué)特性進行了優(yōu)化。選取車輪外傾角、車輪前束角、主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角和輪距的變化量作為優(yōu)化目標(biāo),采用響應(yīng)面法和遺傳算法進行聯(lián)合優(yōu)化。根據(jù)提出的評價方法對比優(yōu)化前后仿真結(jié)果,發(fā)現(xiàn)前懸架運動學(xué)特性的提升可以改善整車模型的高速道路穩(wěn)定性,但在遭遇強側(cè)風(fēng)作用時,較高的車速仍會產(chǎn)生較大的側(cè)向位移,最安全的做法是主動降低車速,保證行駛的穩(wěn)定性。本論文建議的整車模型高速道路穩(wěn)定性的評價方法,優(yōu)化前懸架改善整車模型性能的方法,以及強側(cè)風(fēng)下降低車速保證穩(wěn)定性,為整車模型性能的評估和改善以及安全駕駛提供了一定的理論和實踐依據(jù)。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U461.6

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本文編號：2822546