半挂汽车列车的平顺性虚拟仿真与试验研究

摘要

随着人们生活水平的提高和现代物流运输对商用车性能要求的提高，人们对重型卡车在追求安全性、可靠性的基础上，对车辆舒适性的要求越来越高。汽车平顺性作为评价整车舒适性的主要性能之一，也越来越受到各汽车企业的重视，已经成为汽车产品取得市场竞争优势的重要性能指标。虚拟样机技术在产品设计阶段的充分应用，可以有效缩短新产品研发周期、降低研发成本，提高新产品的设计质量，因此应用虚拟样机技术研究车辆的平顺性具有一定的理论意义和重要的工程应用价值。本文结合某重卡企业的新车型开发项目，根据多体动力学理论，使用ADAMS/Car建立整车虚拟样机模型，进行整车平顺性仿真分析和优化研究。
　　本文使用ADAMS/Car建立了整车动力性仿真模型，包括车辆动力总成系统、车架系统、前后悬架系统、轮胎系统、驾驶室及其悬置系统、转向系统以及挂车等系统，将各个子系统组装起来，建立整车装配模型，用于后续仿真分析;依据GB/T7031-2005《机械振动道路路面谱测量数据报告》及GB/T4970-2009《汽车平顺性试验方法》建立B级随机路面和三角脉冲路面，进行30km/h-90km/h的随机输入仿真分析和10km/h-60km/h的脉冲输入平顺性仿真分析，得到驾驶室座椅上方、座椅靠背以及脚部地板X、Y、Z三个方向的振动加速度响应曲线，并对仿真结果进行了频谱分析和加权处理，得到了车辆综合总加权加速度均方根值随车速的变化关系;最后，研究还对样车进行平顺性道路试验，将试验结果和仿真结果进行了对比，验证了所建整车动力学模型的准确性;应用该模型，对座椅刚度、阻尼以及前后悬架的阻尼参数进行了优化，对优化后的整车模型进行仿真，结果表明优化方案提高了整车的行驶平顺性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景和意义

1．2 国内外对于汽车平顺性的研究现状

1．2．1 平顺性评价方法的研究现状

1．2．2 汽车振动模型建模的研究现状

1．2．3 平顺性的影响因素及优化方法

1．3 本文主要研究内容

1．4 本章小结

2 基于ADAMS／Car整车动力学模型的建立

2．1 ADAMS／Car建模准备

2．1．1 ADAMS／Car概述

2．1．2 研究对象

2．1．3 整车模型的简化

2．1．4 整车建模的相关参数

2．2 各子系统模型的建立

2．2．1 前桥和前悬架系统模型

2．2．2 后悬架系统

2．2．3 动力总成系统

2．2．4 驾驶室(刚体)及其悬置系统

2．2．5 车架(刚体)系统

2．2．6 轮胎系统

2．2．7 转向系统

2．2．8 稳定杆模型

2．2．9 座椅模型

2．2．10 挂车模型

2．2．11 整车模型

2．3 本章小结

3 整车平顺性仿真分析

3．1 汽车平顺性定义及评价方法

3．1．1 人体对振动的反应

3．1．2 平顺性的评价方法

3．2 整车平顺性仿真分析

3．2．1 ADAMS／Car路面文件的生成

3．2．2 随机输入平顺性仿真分析

3．2．3 脉冲输入平顺性仿真分析

3．3 本章小结

4 整车平顺性道路试验

4．1 试验概述

4．2 试验方法

4．2．1 试验目的

4．2．2 试验方法

4．3 试验数据处理

4．3．1 试验数据处理方法

4．3．2 试验处理结果

4．4 试验结果和仿真数据的对比

4．5 本章小结

5 汽车平顺性优化改进

5．1 正交试验设计

5．1．1 基本概念

5．1．2 正交试验结果分析

5．2 优化参数的确定

5．2．1 目标函数的确定

5．2．2 设计变量和约束条件的确定

5．3 优化计算

5．4 本章小结

6 总结

致谢

参考文献