基于虚拟样机技术的汽车行驶平顺性仿真研究

摘要

汽车是一个由许多子系统组成的非常复杂的振动系统，如何建立一个能更全面地描述汽车动态特性的模型，是进行平顺性研究的关键。现有的通过振动微分方程方法建立的仿真模型对实际车辆做了不同程度的简化，其自由度不多，难以准确全面地反映传到人体的振动情况。本文通过对车辆系统结构及其所受的振动激励进行分析，根据多体系统动力学理论，利用ADAMS软件建立了某轿车的五十自由度的虚拟样机模型，其中包括前悬架、后悬架、转向系统、动力总成悬置系统、人椅系统、轮胎一路面模型、驾驶员模型等子系统。并分别进行了随机输入路面平顺性仿真和脉冲输入典型路面平顺性仿真，通过与实车道路试验结果对比，验证了虚拟样机模型的正确性和合理性。 以随机路谱和发动机激励作为系统输入，利用ADAMS仿真车辆人椅系统垂向加速度响应在不同车速、不同路面等级下的变化规律。仿真结果显示：振动响应随着车速的增加而增大，随路面状况的变差而增大。这也就意味着车辆的行驶速度越高，路面等级越差，车辆的行驶平顺性也越差。 逐项分析悬架及轮胎的刚度和阻尼等车辆参数变化对车辆行驶平顺性的影响。并以悬架的刚度和阻尼为设计变量，人椅系统的垂向加权加速度均方根值为目标函数，对模型进行了平顺性优化设计，结果显示：优化之后人椅系统的垂向振动加速度响应有了明显的降低，车辆的行驶平顺性有了明显的改善。 整个研究过程以虚拟样机技术为核心，实现了在计算机上对整车的行驶平顺性能的仿真研究。该研究对在车辆产品开发设计过程中提高其行驶平顺性能、降低开发和制造成本及缩短产品开发周期有着一定的现实意义。

目录

文摘

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第1章绪论

第2章整车振动激励分析及平顺性评价

第3章多体系统动力学理论

第4章整车动力学模型的建立

第5章整车平顺性仿真与试验分析

第6章总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文