本文關(guān)鍵詞：動力學仿真技術(shù)在懸架和整車開發(fā)中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以多體系統(tǒng)動力學理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用機械系統(tǒng)仿真分析軟件ADAMS/CAR，建立了前、后懸架多體系統(tǒng)動力學模型，對前、后懸架系統(tǒng)運動學動力學進行了動態(tài)仿真，提出改進設(shè)計方案；在前、后懸架分析的基礎(chǔ)上建立包括發(fā)動機、轉(zhuǎn)向系、前后輪胎等在內(nèi)的整車模型，并對轉(zhuǎn)向回正、階躍輸入、脈沖輸入和穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)進行了試驗驗證，最后對影響整車操縱穩(wěn)定性的若干因素進行了詳細的探討。 全文共分五章： 第一章詳細總結(jié)回顧了汽車系統(tǒng)動力學建模的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。簡要描述了本文的研究內(nèi)容和意義。系統(tǒng)動力學模型正經(jīng)歷著由簡單到復(fù)雜，由線性到非線性，，由少數(shù)零部件到復(fù)雜總成的發(fā)展歷程， 通用的多體仿真代碼逐漸被應(yīng)用。如：ADAMS，MEDYNA，NEWEUL，DADS，AUTOSIM和 SIMPACK等。結(jié)合某SUV升級車型開發(fā)項目， 闡述了動態(tài)仿真在懸架和整車開發(fā)中的重要意義。 第二章介紹了本文的研究方法——多體系統(tǒng)動力學理論。對目前得到廣泛應(yīng)用的典型多體軟件ADAMS的各種模塊以及理論基礎(chǔ)作了全面的介紹。 第三章主要分為兩部分。分別闡述了ADAMS/CAR在前懸架和后懸架設(shè)計開發(fā)中的應(yīng)用。懸架是汽車的主要總成之一，其對操縱穩(wěn)定性和平順性的影響至關(guān)重要。傳統(tǒng)設(shè)計一般采用經(jīng)驗設(shè)計、數(shù)學計算法以及幾何作圖等方法，設(shè)計雖然可以滿足要求，但精度和效率不高，很難滿足日益加速的設(shè)計需求，為縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，有必要采用新的設(shè)計方法。ADAMS/CAR模塊內(nèi)有懸架運動學動力學分析的專門模板，可以方便地建立各種結(jié)構(gòu)形式的懸架，迅速得出懸架的多達三十多種參數(shù)的性能曲線。本章針對某升級SUV車的前后懸架進行了運動學動力學仿真分析，揭示了各自的運動規(guī)律。針對前雙橫臂獨立懸架抗點/抬頭性能較差以及懸架剛度和側(cè)傾角剛度曲線隨車輪的上跳迅速下降的變化趨勢，在盡量少改動零部件的前提下，將下控制臂與車架前安裝點向下調(diào)整20mm，結(jié)果表明懸架剛度和側(cè)傾角剛度曲線降低趨 WP=86 勢得到改善，點/抬頭量明顯減小。對四連桿非獨立懸架的剛度以及車輪中心位移量等重要參數(shù)進行了計算，并以車輪中心橫向和縱向位移量為優(yōu)化目標對關(guān)鍵點的位置進行了優(yōu)化分析并最終提出改進意見。 第四章為整車操縱穩(wěn)定性分析。在前一章懸架分析的基礎(chǔ)上建立包括前后懸架、橫向穩(wěn)定桿、轉(zhuǎn)向系、減震器、發(fā)動機、駕駛室、車架、輪胎等在內(nèi)的整車模型。進行多項操縱穩(wěn)定性仿真分析并與試驗結(jié)果進行驗證，在此基礎(chǔ)上對影響整車操縱穩(wěn)定性的若干因素進行了初步探討。為評價該該車的操縱穩(wěn)定性，課題組將汽車作為開路控制系統(tǒng)，依據(jù)國標GB/T 6323—1994《汽車操縱穩(wěn)定性試驗方法》，對整車進行蛇形試驗、轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)試驗（轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入）、轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)試驗（轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸入）、轉(zhuǎn)向回正性能試驗、轉(zhuǎn)向輕便性試驗、穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗。求出汽車曲線行駛的時域響應(yīng)與頻域響應(yīng)，根據(jù)試驗結(jié)果，從客觀上評價車輛的操縱穩(wěn)定性能。利用建立的仿真模型對轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸入、轉(zhuǎn)向回正性能試驗、穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗進行仿真分析，與試驗進行驗證表明模型具有較高的準確度，可以作為改進設(shè)計的依據(jù)。在此基礎(chǔ)上對影響整車性能的若干因素進行了探討，包括：橫向穩(wěn)定桿剛度、扭桿彈簧剛度、前懸架幾何定位參數(shù)、輪胎參數(shù)、質(zhì)心位置、載荷。為懸架的改進設(shè)計提供保證，對整車的性能起到預(yù)測。 第五章是全文的總結(jié)。敘述了本文的主要工作與研究成果，以及今后的研究方向。本文成功地將動態(tài)仿真運用到懸架和整車開發(fā)中來，結(jié)合試驗對懸架和整車產(chǎn)品開發(fā)提出求解策略。但要做到動態(tài)仿真與實際的完美吻合還有很多工作需要進一步的解決，比如：人－車－路閉環(huán)系統(tǒng)對操縱穩(wěn)定性有很大的影響，因此在進行操縱穩(wěn)定性分析時有必要考慮人的因素；輪胎與道路的接觸問題等等。另外，汽車產(chǎn)品中的控制系統(tǒng)日益成熟，如何在多體模型中建立準確的控制模型依然沒有很好的解決。 總之，動態(tài)仿真是進行汽車懸架及整車 產(chǎn)品開發(fā)的有效方法。多體系統(tǒng)動力學的相關(guān)軟件為汽車懸架及整車動力學研究提供了功能強大、行之有效的研究工具。隨著計算機和軟件技術(shù)的不斷發(fā)展，以多體系統(tǒng)動力學為核心的動態(tài)仿真技術(shù)在懸架和整車的產(chǎn)品開發(fā)中一定會發(fā)揮更大的作用。
【關(guān)鍵詞】：汽車懸架 動態(tài)仿真 多體系統(tǒng)動力學 操縱穩(wěn)定性 ADAMS/CAR
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：U463
【目錄】：

• 目 錄4-7
• 第一章 緒 論7-16
• 1.1 引言7
• 1.2 汽車系統(tǒng)動力學建模發(fā)展歷史及研究概況7-15
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容及意義15-16
• 第二章 ADAMS軟件及計算方法16-25
• 2.1 ADAMS仿真軟件介紹16
• 2.2 ADAMS軟件饃塊簡介16-18
• 2.3 ADAMS分忻軟件的計算力方法18-25
• 2.3.1 廣義坐標選擇18
• 2.3.2 動力學方程的建立18-19
• 2.3.3 動力學方程的求解19-21
• 2.3.4 靜力學分析、運動學分析、初始條件分析21-25
• 第三章 ADAMS在懸架設(shè)計中的應(yīng)用25-43
• 3.1 ADAMS在前懸架設(shè)計的應(yīng)用25-33
• 3.1.1 前言25-26
• 3.1.2 懸架分析參數(shù)26
• 3.1.3 仿真模型的建立26-27
• 3.1.4 計算結(jié)果分析27-31
• 3.1.5 總體評價31
• 3.1.6 改進設(shè)計31-33
• 3.2 ADAMS 在后懸架設(shè)計中的應(yīng)用33-42
• 3.2.1 前言33
• 3.2.2 懸架分析參數(shù)33
• 3.2.3 仿真模型的建立33-34
• 3.2.4 計算結(jié)果分析34-37
• 3.2.5 上、下推力桿調(diào)整對懸架性能的影響37-40
• 3.2.6 橫向推力桿與車架連接點位置的優(yōu)化分忻40-41
• 3.2.7 總體評價41-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第四章 整車操縱穩(wěn)定性分析43-78
• 4.1 操縱穩(wěn)定性的研究發(fā)展及評價43-47
• 4.1.1 操縱穩(wěn)定性的研究及發(fā)展43-44
• 4.1.2 操縱穩(wěn)定性評價方法44-47
• 4.2 整車仿真模型的建立47-56
• 4.2.1 前懸架模型的建立48-49
• 4.2.2 橫向穩(wěn)定桿模型的建立49-50
• 4.2.3 后懸架模型的建立50-51
• 4.2.4 轉(zhuǎn)向系模型的建立51-52
• 4.2.5 減震器模型的建立52-53
• 4.2.6 發(fā)動機模型的建立53-54
• 4.2.7 駕駛室、乍架和貨箱模型的建立54
• 4.2.8 輪胎仿真模型的建立54-55
• 4.2.9 整車模型55-56
• 4.3 整車操縱穩(wěn)定性道路試驗分忻56-58
• 4.3.1 試驗場地用試驗氣象條什56-57
• 4.3.2 試驗儀器設(shè)備57
• 4.3.3 試驗依據(jù)標準5l57-58
• 4.4 整車操縱穩(wěn)定性仿真分析及試驗論證58-70
• 4.4.1 轉(zhuǎn)向回正性能試驗58-62
• 4.4.2 方向盤角階躍輸入62-65
• 4.4.3 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸入65-67
• 4.4.4 穩(wěn)念回轉(zhuǎn)試驗67-69
• 4.4.5 總結(jié)69-70
• 4.5 影響操縱穩(wěn)定悱若干因素的探討70-77
• 4.5.1 橫向穩(wěn)定桿剛度對操縱穩(wěn)定性的影響70-71
• 4.5.2 扭桿彈簧剛度對操縱穩(wěn)定性的影響71-72
• 4.5.3 前懸架幾何定位參數(shù)對操縱穩(wěn)定性的影響72-74
• 4.5.4 不同輪胎參數(shù)對操縱穩(wěn)定性的影響74-75
• 4.5.5 質(zhì)心高度對操縱穩(wěn)定性的影響75-76
• 4.5.6 不同載荷對操縱穩(wěn)定性的影響76-77
• 4.6 本章小結(jié)77-78
• 第五章 全文總結(jié)78-80
• 5.1 研究工作內(nèi)容78
• 5.2 主要研究結(jié)論78-79
• 5.3 下一步工作的方向79-80
• 致 謝80-81
• 參考文獻81-85
• 摘 要85-87
• ABSTRACT87-89

【引證文獻】

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2 朱天軍;鄭紅艷;王玉昆;;ADAMS/CAR在麥弗遜懸架中的應(yīng)用[J];中國工程機械學報;2005年04期

3 董希狀;寧曉斌;張杰;;汽車共享底盤懸架仿真模塊的開發(fā)與應(yīng)用[J];機電工程;2010年10期

4 劉敬忠;馮燕;趙燕偉;;懸架扭桿和穩(wěn)定桿剛度對車輛轉(zhuǎn)向靈敏度的影響分析[J];機電工程;2012年06期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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5 董希狀;轎車多車型共享底盤懸架操穩(wěn)性仿真方法研究[D];浙江工業(yè)大學;2010年

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7 王輝;裝備半主動懸架的整車虛擬樣機協(xié)同仿真研究[D];西北工業(yè)大學;2006年

8 方飛;麥弗遜前獨立懸架汽車的操縱穩(wěn)定性研究[D];武漢理工大學;2006年

9 陳蓉;轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入下汽車操縱穩(wěn)定性仿真分析[D];吉林大學;2006年

10 姚艷;汽車獨立懸架剛?cè)狁詈辖＜靶阅芊抡嫜芯縖D];西北工業(yè)大學;2007年

  本文關(guān)鍵詞：動力學仿真技術(shù)在懸架和整車開發(fā)中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：498243