基于adams對汽車操縱穩(wěn)定性和平順性分析

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1、太原科技大學(xué)TaiyuanUniversityofScienceandTechnology作品研究報(bào)告基于ADAMS的整車動力學(xué)仿真試驗(yàn)作品作者肖又強(qiáng)，呂釗，宣月嬌，李耀啟指導(dǎo)教師范英專業(yè)方向交通運(yùn)輸所在學(xué)校太原科技大學(xué)46二〇一二年四月摘要近年來隨著我國汽車工業(yè)的迅速發(fā)展及小汽車開始大量進(jìn)入百姓家庭，汽車的安全性能無論對于消費(fèi)者還是汽車制造商都必須優(yōu)先考慮，而汽車的動力學(xué)性能是汽車安全性能的重中之重。汽車的動力學(xué)性能是汽車本身，駕駛員及道路狀況的綜合反映。近來，汽車動力學(xué)的研究得以長足發(fā)展，不斷進(jìn)步。本試驗(yàn)利用ADAMS/Car軟件，建立包括前懸架、轉(zhuǎn)向、車身、動力總成

2、、輪胎、路面等系統(tǒng)在內(nèi)的整車多體動力學(xué)模型。應(yīng)用該模型進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)向回正、轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入、轉(zhuǎn)向盤角脈沖輸入、蛇行等仿真分析。根據(jù)汽車操縱穩(wěn)定性指標(biāo)極限值與評價(jià)方法，對該車的操縱穩(wěn)定性進(jìn)行了評價(jià)。本文還在此雙橫臂式前懸架的整車模型上，采用諧波疊加法編制了B級和C級路面譜，所生成的路譜與實(shí)際路面基本相符，并將整車模型置于仿真路面上，令其在40km/h、50km/h和60km/h三種不同速度下直線行駛，得到仿真結(jié)果。仿真試驗(yàn)結(jié)果表明，不同路面譜和不同速度是影響汽車行駛平順性的因素。對于制動性能的分析，本試驗(yàn)以不同的制動強(qiáng)度進(jìn)行了直線制動和轉(zhuǎn)彎制動仿真試驗(yàn)，對汽車的制動性

3、能進(jìn)行了預(yù)測和評價(jià)，為該車的制動性能分析提供了參考。關(guān)鍵詞：ADAMS;操作穩(wěn)定性；平順性；制動性；仿真46摘要Ⅱ第1章緒論11.1引言11.2車輛動力學(xué)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1第二章ADAMS軟件建模和后處理環(huán)境52.1ADAMS軟件簡介52.1.1ADAMS軟件模塊介紹52.2ADAMS軟件特點(diǎn)62.2.1ADAMS仿真分析流程7第三章建立整車模型93.1車輛仿真模型的參數(shù)準(zhǔn)備93.2懸架系統(tǒng)的建立93.2.1前懸架模型的建立93.2.2后懸架模型的建立113.3轉(zhuǎn)向系模型的建立133.4輪胎模型的建立123.5車身模型和動力模型的建立143.6整車模型的裝配153.7本章小

4、結(jié)15第四章操縱穩(wěn)定性仿真分析16464.1汽車操縱穩(wěn)定性概述164.2操縱穩(wěn)定性評價(jià)方法164.3車輛操縱穩(wěn)定性路上試驗(yàn)方法164.4轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入仿真試驗(yàn)164.4.1試驗(yàn)方法164.4.2不同速度下的仿真結(jié)果174.4.3不同彈簧剛度下的仿真結(jié)果184.5轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸入仿真試驗(yàn)214.5.1試驗(yàn)方法214.5.2仿真結(jié)果214.6單移線試驗(yàn)224.6.1試驗(yàn)方法224.6.2仿真結(jié)果234.7轉(zhuǎn)向回正仿真試驗(yàn)244.7.1試驗(yàn)方法244.7.2仿真結(jié)果244.8穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)仿真試驗(yàn)254.8.1試驗(yàn)方法254.8.2仿真結(jié)果264.9蛇形仿真試驗(yàn)204.9.1試

5、驗(yàn)方法204.9.2仿真結(jié)果204.10本章小結(jié)3246第五章隨機(jī)路面行駛汽車平順性仿真335.1試驗(yàn)方法335.1.1同速度不同路面下平順性仿真實(shí)驗(yàn)345.1.2C級路面下不同速度平順性仿真分析365.2本章小結(jié)40第六章汽車制動性仿真實(shí)驗(yàn)416.1直線制動性試驗(yàn)416.1.1試驗(yàn)方法416.1.2仿真結(jié)果416.2轉(zhuǎn)彎制動性試驗(yàn)426.2.1試驗(yàn)方法426.2.2仿真結(jié)果42全文總結(jié)45參考文獻(xiàn)4646第1章緒論1.1引言汽車的動力學(xué)性能可以分為輪胎力學(xué)特性、汽車驅(qū)動特性、汽車制動特性、空氣力學(xué)特性、汽車操縱穩(wěn)定性、駕駛員—汽車—環(huán)境閉環(huán)系統(tǒng)特性、界限特性和異常運(yùn)動、

6、懸架機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)等底盤的結(jié)構(gòu)形式與高速汽車的匹配適應(yīng)等主要內(nèi)容。一輛汽車如果同時(shí)具備良好的上述諸動力學(xué)性能當(dāng)然是最令人滿意的，但實(shí)際上，動力學(xué)的各種性能之間時(shí)常是相互矛盾的，在設(shè)計(jì)(這里所講的設(shè)計(jì)主要指機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、連接件的設(shè)計(jì)，連接件包括鉸鏈、彈簧、阻尼器、橡膠襯套等)中往往不能同時(shí)兼顧各種動力學(xué)性能，諸動力學(xué)性能無法同時(shí)達(dá)到最優(yōu)。比如說平順性與安全性之間往往是矛盾的，矛盾還可能出現(xiàn)在平順性與操穩(wěn)性、制動性與操穩(wěn)性之間。在一種性能得以改善的同時(shí)，另一種性能通常會受到不同程度的削弱，比如在懸架機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中如果單一的使平順性達(dá)到最佳，汽車的安全性則會變差，因?yàn)樵谲?/p>

7、身及座椅的振動加速度被控制在最小的同時(shí)，車輪的動載會相當(dāng)?shù)拇螅喬サ淖サ啬芰ο陆?，車輛的路徑跟蹤能力受到影響。即使在同一動力學(xué)性能所包含的各指標(biāo)之間，矛盾也是時(shí)常出現(xiàn)的，比如側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性與瞬態(tài)響應(yīng)特性，它們對彈簧剛度的要求、對機(jī)構(gòu)的要求都是不同的。在新車型投放市場之前，需要制造出樣車進(jìn)行反復(fù)測試，發(fā)現(xiàn)不合理之處及安全隱患后，對設(shè)計(jì)做出改進(jìn)，然后再作樣車測試，近年來由于市場的激烈競爭及消費(fèi)者求新求快求異的特點(diǎn)，各大汽車廠商都加快了新車的研發(fā)力度，力求縮短產(chǎn)品研制—投放市場的周期，不得不減少了樣車的測試次數(shù)及測試項(xiàng)目，由于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的