基于ADAMS/Car混合动力客车操纵稳定性的仿真与分析

摘要

本文基于多体系统动力学理论，采用某款混联式混合动力客车，结合ADAMS/Car模块，建立了整车多体系统动力学虚拟样机模型，并完成了独立前悬架及整车操纵稳定性的一系列仿真、分析与研究。
　　首先，依据混合动力客车底盘结构布置，研究了质量参数的变化对混合动力客车的影响情况，并对其进行了稳态及瞬态响应理论分析。应用ADAMS/Car模块，构建出混合动力客车整车主要结构的模板，其中包含前后悬架系统、转向系统、前后轮胎系统、车身系统、动力系统和制动系统等，然后将对应的子系统装配成整车虚拟样机模型。
　　其次，通过双轮同向激振仿真试验，对主要前轮定位参数随车轮跳动行程的变化规律进行了分析，同时，根据国家标准的要求，编制了相应的仿真控制文件，对整车模型进行了操纵稳定性仿真试验，包括蛇行、转向回正、转向盘角阶跃、转向轻便性、转向盘角脉冲和稳态回转等。经分析，该混合动力客车总体具备较好的操纵稳定性，个别参数（如横摆角速度响应时间）有待进一步优化与调整，在此基础上，对整车性能做出了客观评价。
　　最后，结合转向盘角阶跃输入仿真试验，对包括质心位置、悬架刚度和整车载荷等影响混合动力客车操纵稳定性的质量参数，分别进行了分析和研究，并在混合动力客车的底盘结构布置方面得到了一系列的指导性结论，对于后期实车改进设计具有一定的参考价值。
　　本文对混合动力客车操纵稳定性的仿真与研究，可为相关企业混合动力客车的设计与研发提供有价值参考，为实车开发提供一定的理论指导。

目录

声明

摘要

图和附表清单

1 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 课题研究的现状及发展概况

1．2．1 国内外混合动力客车的现状及发展概况

1．2．2 国内外车辆系统动力学的现状及发展概况

1．2．3 国内外汽车操纵稳定性研究现状及发展概况

1．3 课题研究的主要内容和目的

2 多体系统动力学及ADAMS／Car软件

2．1 多体系统动力学发展概况

2．2 ADAMS／Car软件

2．2．1 ADAMS／Car软件简介

2．2．2 ADAMS的动力学和运动学理论基础

2．3 本章小结

3 混合动力客车的结构布置及其整车模型的建立

3．1 混合动力客车的结构布置

3．2 质量参数对整车操纵稳定性的影响分析

3．2．1 稳态响应分析

3．2．2 瞬态响应分析

3．3 混合动力客车整车模型参数的建立

3．4 模型的简化及建立流程

3．5 整车模型的建立

3．5．1 前悬架模型的建立

3．5．2 后悬架模型的建立

3．5．3 转向系统模型建立

3．5．4 车身模型建立

3．5．5 制动系统模型建立

3．5．6 动力系统模型建立

3．5．7 轮胎模型建立

3．5．8 整车系统模型建立

3．6 本章小结

4 混合动力客车前悬架及整车操纵稳定性的仿真分析

4．1 混合动力客车操纵稳定性评价方法

4．2 混合动力客车前悬架的运动学仿真分析

4．2．1 主销后倾角

4．2．2 主销内倾角

4．2．3 前轮外倾角

4．2．4 前轮前束角

4．3 混合动力客车整车操纵稳定性的仿真分析

4．3．1 蛇行仿真试验

4．3．2 转向盘转角阶跃仿真试验

4．3．3 转向盘转角脉冲仿真试验

4．3．4 转向回正性仿真试验

4．3．5 转向轻便性仿真试验

4．3．6 稳态回转仿真试验

4．4 本章小结

5 混合动力客车整车的操稳性影响因素分析

5．1 车辆操纵稳定性的影响因素

5．2 质心位置对操纵稳定性的影响分析

5．2．1 质心高度对操纵稳定性的影响

5．2．2 质心前后位置对操纵稳定性的影响

5．3 车轮侧偏刚度对操纵稳定性的影响分析

5．3．1 前轮侧偏刚度对操纵稳定性的影响

5．3．2 后轮侧偏刚度对操纵稳定性的影响

5．4 悬架刚度对操纵稳定性的影响分析

5．4．1 前悬架刚度对操纵稳定性的影响

5．4．2 后悬架刚度对操纵稳定性的影响

5．5 整车载荷对操纵稳定性的影响分析

5．6 本章小结

6 结论与展望

6．1 全文总结

6．2 工作展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果