基于多體動力學(xué)研究的理論和方法,利用MATLAB和ADAMS軟件分別建立JS-754拖拉機(jī)振動的數(shù)學(xué)模型和機(jī)械模型,進(jìn)行隨機(jī)振動和脈沖輸入的平順性仿真分析。數(shù)學(xué)模型包括利用拉格朗日第二方程建立拖拉機(jī)3自由度振動模型,從輪胎動態(tài)特性出發(fā),建立拖拉機(jī)整車—輪胎耦合系統(tǒng);機(jī)械模型借助虛擬樣機(jī)技術(shù)對JS-754拖拉機(jī)整車實(shí)體建模,并定義整車各個部件約束關(guān)系。仿真結(jié)果表明,JS-754拖拉機(jī)在D級路面下座椅處垂向加速度均方根值為0.390 9 m/s2,脈沖激勵輸入下座椅處垂向加速度最大響應(yīng)小于34.59 m/s2。仿真得到輪胎特性隨車行駛時變化曲線,座椅處振動頻率的范圍集中在3-5 Hz。研究表明,JS-754拖拉機(jī)平順性較好,提出的拖拉機(jī)振動建模方法具有較強(qiáng)的參考價值,可為拖拉機(jī)以及其他非道路車輛平順性的研究提供理論依據(jù)和建模思路。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究. 2016,37(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

JS-754拖拉機(jī)動力學(xué)整車模型Fig.3JS-754tractordynamicsmodel

第2期程準(zhǔn)等：基于MATLAB/Simulink和ADAMS的拖拉機(jī)建模與振動仿真分析399012345300320340360380行駛時間(s)輪氣胎壓(pka)圖5拖拉機(jī)輪胎氣壓變化曲線Fig.5Signaloftirepressure仿真結(jié)果表明，拖拉機(jī)前、后剛度特性的變化范圍分別是408.8-442.4kN/m和496.2-543.4kN/m（圖6）；前、后輪胎阻尼特性的變化范圍分別是1389-1400N·s/m和2223-2340N·s/m（圖7）。由于仿真時，前、后車輪受到相同動載荷的作用，所以胎壓的變化相同，在合理的范圍內(nèi)胎壓和剛度呈正相關(guān)，故前、后車輪的剛度變化較一致。由于拖拉機(jī)行駛時，后輪受到的路面激勵較前輪滯后一段時間，而且不同輪胎的胎壓和阻尼變化關(guān)系也不同，所以前、后車輪的阻尼變化差異較大。圖6拖拉機(jī)輪胎剛度特性變化曲線Fig.6Signaloftractortirestiffnesscharacteristics3.2JS-754拖拉機(jī)脈沖輸入平順性仿真結(jié)果與分析根據(jù)GB/T5902的標(biāo)準(zhǔn)，脈沖輸入采用等腰三圖7拖拉機(jī)輪胎阻尼特性變化曲線Fig.7Signaloftractortiredampingcharacteristics角形狀的單凸塊，對于拖拉機(jī)等非道路車輛三角形凸塊的高度h=80mm，長度L=400mm。由于拖拉機(jī)等非道路車輛行駛速度的特殊性，為了更好的進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果的比對，將車速的范圍設(shè)為5、10、15、20和30km/h，以拖拉機(jī)座椅垂直振動加速度的時間歷程曲線（圖8）和功率譜密度作為輸出（圖9）。根據(jù)計算得到的脈沖輸入評價指標(biāo)值，各車速下座椅處最大垂直加速度（表3）皆小于34.59m/s2，所以該拖拉機(jī)以正常行駛速度過凸塊時對駕駛員的健康沒有影響。比較各車速下座椅處垂直振動加速度的時間歷程曲線，可以明顯看出

第2期程準(zhǔn)等：基于MATLAB/Simulink和ADAMS的拖拉機(jī)建模與振動仿真分析399012345300320340360380行駛時間(s)輪氣胎壓(pka)圖5拖拉機(jī)輪胎氣壓變化曲線Fig.5Signaloftirepressure仿真結(jié)果表明，拖拉機(jī)前、后剛度特性的變化范圍分別是408.8-442.4kN/m和496.2-543.4kN/m（圖6）；前、后輪胎阻尼特性的變化范圍分別是1389-1400N·s/m和2223-2340N·s/m（圖7）。由于仿真時，前、后車輪受到相同動載荷的作用，所以胎壓的變化相同，在合理的范圍內(nèi)胎壓和剛度呈正相關(guān)，故前、后車輪的剛度變化較一致。由于拖拉機(jī)行駛時，后輪受到的路面激勵較前輪滯后一段時間，而且不同輪胎的胎壓和阻尼變化關(guān)系也不同，所以前、后車輪的阻尼變化差異較大。圖6拖拉機(jī)輪胎剛度特性變化曲線Fig.6Signaloftractortirestiffnesscharacteristics3.2JS-754拖拉機(jī)脈沖輸入平順性仿真結(jié)果與分析根據(jù)GB/T5902的標(biāo)準(zhǔn)，脈沖輸入采用等腰三圖7拖拉機(jī)輪胎阻尼特性變化曲線Fig.7Signaloftractortiredampingcharacteristics角形狀的單凸塊，對于拖拉機(jī)等非道路車輛三角形凸塊的高度h=80mm，長度L=400mm。由于拖拉機(jī)等非道路車輛行駛速度的特殊性，為了更好的進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果的比對，將車速的范圍設(shè)為5、10、15、20和30km/h，以拖拉機(jī)座椅垂直振動加速度的時間歷程曲線（圖8）和功率譜密度作為輸出（圖9）。根據(jù)計算得到的脈沖輸入評價指標(biāo)值，各車速下座椅處最大垂直加速度（表3）皆小于34.59m/s2，所以該拖拉機(jī)以正常行駛速度過凸塊時對駕駛員的健康沒有影響。比較各車速下座椅處垂直振動加速度的時間歷程曲線，可以明顯看出

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3470701