轿车多车型共享底盘悬架操稳性仿真方法研究

摘要

汽车底盘共享是指将同一套整车开发技术应用于不同车型，派生或衍生出多款车型，意味着不同档次的车型在理论上可以在同一条生产线上生产，从而节省设计开发的成本，提高生产效率。
　　 为分析共享底盘对不同车型操纵稳定性的适应性，在Windows环境下，本文以VC++6.0和ADAMS/Car为平台，开发了基于操稳性的共享底盘悬架专用分析模块，该模块实现了以下五大功能：整车各个子系统参数化建模：悬架仿真模型的整车仿真模型的自动化装配；悬架仿真模型的快速运动学分析；整车仿真模型的快速操稳性分析和评价；仿真结果的自动化后处理及保存。该模块能在较大程度上提高了分析的效率，汽车工程师只需花较少的精力就可完成悬架以及整车的建模、仿真分析和评价，从而降低汽车开发的成本。
　　 应用开发的模块，以万向集团提供的两款采用共享底盘的车型W1、W2为例，首先建立起两款车型前、后悬架的仿真模型，并对其进行运动学仿真分析；然后建立该两款车型的整车仿真模型，并根据国家标准进行5项操纵稳定性仿真分析和评价，包括稳态回转仿真、转向阶跃仿真、转向脉冲仿真、转向回正仿真和蛇行仿真。仿真结果表明，该共享底盘能较好的适用于这两款车型，其操稳性都达到了要求。
　　 本文开发的模块对采用共享底盘车型的操稳性分析具有较大的优势，通过改变底盘的轮距、轴距、整车质量、轮胎型号以及悬架弹簧刚度和减振器阻尼等就可以获得不同车型的仿真模型，无需再重新建模，可以在较短时间内开发一款基于共享底盘的新车型，为共享底盘的研究提供了参考。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 汽车底盘共享平台及悬架的研究现状

1.3 课题来源、研究内容及意义

1.3.1 课题来源和研究内容

1.3.2 课题研究的意义

1.4 本章小结

第2章 汽车多体动力学建模理论

2.1 汽车多体动力学建模方法

2.1.1 牛顿矢量力学体系

2.1.2 分析力学体系

2.1.3 虚功率原理

2.1.4 高斯原理

2.2 ADAMS简介

2.3 ADAMS基本算法

2.3.1 广义坐标的选择

2.3.2 运动学方程

2.3.3 运动学方程的求解算法

2.3.4 动力学方程

2.3.5 初始条件分析

2.3.6 动力学方程的求解

2.3.7 静力学及线性化分析

2.3.8 动力学求解算法介绍

2.4 ADAMS二次开发

2.4.1 宏命令的应用

2.4.2 循环命令与条件命令的应用

2.4.2 用VC++6.0生成.cmd文件

2.5 本章小结

第3章 共享底盘悬架分析模块的开发

3.1 前言

3.2 模块的功能介绍

3.3 模块的主界面

3.4 模块的对话框

3.4.1 子系统建模对话框

3.4.2 仿真模型装配对话框

3.4.3 悬架运动学仿真对话框

3.4.4 整车操稳性仿真对话框

3.5 本章小结

第4章 W1、W2车型前后悬架运动学仿真研究

4.1 前言

4.2 W1、W2车型前悬架建模和仿真

4.2.1 前麦弗逊悬架仿真模型的建立

4.2.2 前麦弗逊悬架仿真分析

4.3 W1、W2车型后悬架建模和仿真

4.3.1 后双连杆悬架仿真模型的建立

4.3.2 后双连杆悬架仿真分析

4.4 本章小结

第5章 W1、W2车型操稳性仿真研究

5.1 前言

5.1.1 悬架对汽车操纵稳定性的影响

5.1.2 操纵稳定性的研究方法

5.1.3 操纵稳定性试验方法

5.1.4 汽车操纵稳定性的评价方法

5.2 W1、W2车型整车仿真模型的建立

5.2.1 整车总体参数的获取

5.2.2 整车仿真模型的建立

5.3 W1、W2车型操稳性仿真与评价

5.3.1 稳态回转仿真与评价

5.3.2 转向阶跃仿真与评价

5.3.3 转向脉冲仿真与评价

5.3.4 转向回正仿真与评价

5.3.5 蛇行仿真与评价

5.4 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

附录1

附录2

附录3

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果