本文關(guān)鍵詞：車輛動(dòng)力學(xué)仿真中的輪胎數(shù)學(xué)模型研究現(xiàn)狀，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《山東建筑大學(xué)》 2011年

汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真及分析

陳海鷗  

【摘要】：汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,人們?cè)趯?duì)車輛的不斷需求的同時(shí)也越來(lái)越重視交通事故。從過(guò)去的汽車事故調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn),除了人為因素導(dǎo)致的車禍外,汽車機(jī)械部件的損壞是造成車禍的第二大殺手。而汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為影響汽車操縱穩(wěn)定性、行駛安全性和駕駛舒適性的關(guān)鍵子系統(tǒng),因其部件損壞而造成的交通事故也時(shí)有發(fā)生。 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)因其質(zhì)量輕、節(jié)能、環(huán)保、助力特性優(yōu)良等特點(diǎn)在市場(chǎng)上漸漸地普及開來(lái),并有進(jìn)一步取代液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的趨勢(shì)。本文將EPS的拉桿球頭的變形影響作為主要分析對(duì)象,選取齒條式EPS,對(duì)球頭變形和未變形的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元靜力分析比較,并引入到整車模型中,對(duì)整車模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真模擬,驗(yàn)證變形球頭對(duì)整車行駛安全性能的影響,為結(jié)構(gòu)優(yōu)化和改進(jìn)提供依據(jù)。 首先,選擇齒條式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為研究對(duì)象,研究對(duì)影響拉桿球頭變形的相關(guān)部件之間的相互作用關(guān)系,對(duì)某廠家一款電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的總裝圖進(jìn)行模型抽取和簡(jiǎn)化,將系統(tǒng)分成6個(gè)子零件在Pro/E中分別建模,按照各子零件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系進(jìn)行裝配形成電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的三維模型,并總結(jié)在建模過(guò)程中遇到的問(wèn)題和解決方法； 其次,使用有限元分析理論對(duì)已經(jīng)建好的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型進(jìn)行系統(tǒng)靜力分析。經(jīng)過(guò)模型導(dǎo)入、單元及材料選擇,網(wǎng)格劃分、建立接觸對(duì)其結(jié)果分析,得出齒條式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械部分結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中區(qū)域。分析結(jié)果表明,拉桿球頭的脖頸、銷以及超彈性材料橡膠都是該系統(tǒng)中應(yīng)力集中容易發(fā)生變形的部位。并與實(shí)際變形球頭有限元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了分析的正確性；且與實(shí)際轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作的情形相符,模型分析結(jié)果真實(shí)可信,為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)械部分結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了依據(jù)。 最后,使用整車仿真技術(shù),建立整車模型,根據(jù)對(duì)拉桿球頭變形的分析結(jié)果,修改其中的部分參數(shù)以模擬球頭變形情況,將變形拉桿球頭的狀態(tài)在ADAMS中模擬仿真出來(lái),并與具有正常未變形拉桿球頭的整車系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析比較。通過(guò)對(duì)整車的漂移仿真、角脈沖轉(zhuǎn)向仿真結(jié)果比較,可以看出,具有變形拉桿球頭的車輛比球頭沒(méi)有變形前的車輛,在車輛行駛軌跡、縱傾角、側(cè)傾角、橫擺加速度、車速等都有影響,而這些參數(shù)都是衡量車輛的操控性和安全性的重要參數(shù),變形球頭對(duì)參數(shù)的影響給車輛行駛安全帶來(lái)了隱患。 本文的研究,為汽車及零部件的故障分析、結(jié)構(gòu)分析以及整車的動(dòng)力學(xué)仿真分析,提供了有一定參考價(jià)值的思路和依據(jù)；并通過(guò)分析為汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)指明方向�？梢越鉀Q汽車復(fù)雜結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題,具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：U463.4
【目錄】：

摘要4-6

ABSTRACT6-10

第一章 緒論10-15

1.1 課題研究背景10-11

1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述11-13

1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12

1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13

1.3 本課題主要內(nèi)容13-15

第二章 EPS基本理論及機(jī)械部分三維模型建立15-28

2.1 EPS的結(jié)構(gòu)及工作原理15-16

2.2 EPS關(guān)鍵技術(shù)16-17

2.3 EPS的分類17-19

2.4 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械部分三維模型建立19-27

2.4.1 三維建模理論的發(fā)展概況19-22

2.4.2 參數(shù)化建模理論22

2.4.3 齒條式EPS機(jī)械部分三維模型建立22-27

2.5 本章小結(jié)27-28

第三章 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械部分有限元分析28-48

3.1 有限元法概述28-30

3.2 非線性分析理論30-32

3.3 齒條式EPS機(jī)械部分應(yīng)力分析32-47

3.3.1 模型導(dǎo)入32-33

3.3.2 材料屬性及單元選擇33-37

3.3.3 有限元網(wǎng)格劃分37-38

3.3.4 接觸對(duì)的建立及參數(shù)設(shè)置38-40

3.3.5 定義邊界條件和載荷40-41

3.3.6 計(jì)算結(jié)果及分析41-47

3.4 本章小結(jié)47-48

第四章 球頭變形后整車仿真與對(duì)比48-65

4.1 整車分析背景48-52

4.1.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型建立48-49

4.1.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型求解49

4.1.3 動(dòng)力學(xué)分析49-52

4.2 整車組合實(shí)體模型建立及仿真52-59

4.2.1 建立前懸架模型子系統(tǒng)并進(jìn)行模型驗(yàn)證52-56

4.2.2 整車組合的其他子系統(tǒng)56-59

4.3 調(diào)節(jié)模型參數(shù)與設(shè)置仿真環(huán)境59-60

4.4 執(zhí)行仿真及結(jié)果對(duì)比60-64

4.4.1 開環(huán)轉(zhuǎn)向仿真事件-漂移仿真60-63

4.4.2 開環(huán)轉(zhuǎn)向仿真-角脈沖轉(zhuǎn)向仿真63-64

4.5 建議64

4.6 本章小結(jié)64-65

第五章 結(jié)論與展望65-67

5.1 結(jié)論65-66

5.2 展望66-67

參考文獻(xiàn)67-69

致謝69-70

攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況70

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4 陳無(wú)畏,王啟瑞;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的模糊自調(diào)整PD控制[J];江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年02期

5 宋武強(qiáng),佘建強(qiáng),姚勝華,肖生發(fā),楊啓梁;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)[J];湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2004年04期

6 陳衛(wèi)平,陳無(wú)畏,郁明;汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的模糊自調(diào)整控制研究[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年05期

7 荊體魁,周雅夫,李馳;汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的初步研究[J];機(jī)械制造;2005年02期

8 唐小琦,劉光啟,李新華;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向用無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的開發(fā)[J];機(jī)械與電子;2004年12期

9 朱敏慧;;編者的話[J];汽車與配件;2009年27期

10 ;TRW電液助力轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)用于多款輕型商用車平臺(tái)[J];汽車與配件;2011年08期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉俊;;汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)及發(fā)展?fàn)顩r[A];2004“安徽制造業(yè)發(fā)展”博士科技論壇論文集[C];2004年

2 徐春華;牛繼高;;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)及結(jié)果分析[A];第六屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

3 李偉光;王元聰;;基于DSP的汽車電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制原理及策略研究[A];05'中國(guó)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)高峰會(huì)議暨中國(guó)企業(yè)自動(dòng)化和信息化建設(shè)論壇論文集[C];2005年

4 宋武強(qiáng);佘建強(qiáng);姚勝華;肖生發(fā);楊梁;;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)[A];中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)汽車電子技術(shù)分會(huì)第七屆（2006）年會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

5 劉明輝;吳浩;楊興旺;;裝備EPS整車操縱穩(wěn)定性客觀評(píng)價(jià)[A];中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)汽車電子技術(shù)分會(huì)第七屆（2006）年會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

6 游彩霞;何雪松;劉晶郁;;加裝電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車的操縱穩(wěn)定性仿真研究[A];2004年中國(guó)客車行業(yè)發(fā)展論壇暨中國(guó)客車學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

7 唐嵐;;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)分析[A];四川省汽車工程學(xué)會(huì)、成都市汽車工程學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

8 金釗;楊明忠;;基于模糊控制的汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)[A];2006年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)暨中國(guó)工程院機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)部首屆年會(huì)論文集[C];2006年

9 李偉光;王元聰;;汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)新技術(shù)[A];全國(guó)自動(dòng)化新技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)會(huì)議論文集（一）[C];2005年

10 聶佳梅;陳龍;袁傳義;倪永成;;汽車ASS與EPS系統(tǒng)灰色預(yù)測(cè)模糊集成控制[A];2007'儀表，自動(dòng)化及先進(jìn)集成技術(shù)大會(huì)論文集（二）[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 記者葉子;[N];柳州日?qǐng)?bào);2009年

2 本報(bào)記者 劉璇;[N];當(dāng)代汽車報(bào);2006年

3 李鐵錚;[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2010年

4 本報(bào)記者 孫紅;[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2007年

5 本報(bào)記者 孫紅;[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2011年

6 昌宣;[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2007年

7 程銳;[N];中國(guó)商報(bào);2005年

8 陳程;[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2007年

9 陳寶;[N];中國(guó)電子報(bào);2007年

10 湯茂洋;[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2005年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙林峰;全工況電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模控制及試驗(yàn)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

2 牛禮民;車輛半主動(dòng)懸架和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向集成控制的研究與實(shí)現(xiàn)[D];江蘇大學(xué);2008年

3 袁傳義;半主動(dòng)懸架與電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自適應(yīng)模糊集成控制及其優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];江蘇大學(xué);2007年

4 李紹松;基于轉(zhuǎn)向性能的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制參數(shù)靈敏度分析及優(yōu)化[D];吉林大學(xué);2013年

5 初長(zhǎng)寶;汽車底盤系統(tǒng)分層式協(xié)調(diào)控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

6 趙景波;汽車EPS混雜控制系統(tǒng)理論、設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)研究[D];江蘇大學(xué);2009年

7 劉俊;基于快速控制原型的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2009年

8 徐漢斌;電動(dòng)轉(zhuǎn)向器控制系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

9 袁朝春;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)μ分析與綜合控制及試驗(yàn)研究[D];江蘇大學(xué);2007年

10 聶佳梅;基于灰色預(yù)測(cè)的汽車SAS與EPS集成系統(tǒng)分層協(xié)調(diào)控制研究[D];江蘇大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 史明光;汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)與電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的集成魯棒控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2004年

2 程源;汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析與控制策略研究[D];中北大學(xué);2011年

3 楊孝劍;汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析與控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2003年

4 朱海;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向匹配分析及性能評(píng)價(jià)研究[D];吉林大學(xué);2004年

5 楊慰;汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

6 陳海鷗;汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真及分析[D];山東建筑大學(xué);2011年

7 關(guān)勇剛;軸助力式汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];華中科技大學(xué);2005年

8 姚勝華;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研制[D];浙江大學(xué);2004年

9 逯海燕;汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析[D];重慶交通大學(xué);2010年

10 王華強(qiáng);汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)[D];浙江大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：車輛動(dòng)力學(xué)仿真中的輪胎數(shù)學(xué)模型研究現(xiàn)狀，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：117909