基于RecurDyn的履带车辆高速转向动力学仿真研究

采用多体动力学仿真软件RecurDyn的履带车辆子系统Track(HM),建立某型履带车辆多体动力学模型,对履带车辆在硬、软两种地面的高速转向过程进行动力学仿真和对比分析,着重讨论履带车辆在软地面高速转向的动力学特性,为履带车辆转向性能的研究与高速转向的正确操作提供指导。     

基于多体动力学仿真的履带车辆转向性能分析

以多体系统动力学理论和方法为基础,基于RecurDyn软件建立高速履带车辆多体动力学模型及路面模型,对履带车辆在硬、软两种地面的高速转向过程进行动力学仿真和对比分析。重点分析车辆在转向过程中履带预张紧力、转向半径和路面工况这3方面因素对转向特性的影响。研究结果表明:履带车辆高速转向时,软地面转向性差,易发生车辆侧翻、脱轮等现象;车辆以20 km/h的速度,转向半径r>B/2软地转向时,两侧履带滑移(滑转)现象不明显,转向稳定性最好,当选取车重力的10%(20 kN)作为预张紧力时,履带动态张紧力波动变化小,车辆转向角加速度没有出现幅值突变,转向平稳。     

履带车辆系统刚柔耦合动力学建模及分析

为准确预测履带车辆动态行驶特性,充分考虑了履带非线性因素和地面变形对行驶性能的影响,在贝克理论的基础上建立了履带车辆系统刚柔耦合动力学模型,并在两种路况下进行了算例仿真。结果认为:当履带车辆通过平坦路面时,车辆前进速度和驱动轮角位移迅速从初始值上升到最大值,当驱动轮扭矩保持在6000时,车辆前进速度从指数级上升转为指数级衰减,并且车辆打滑率随着驱动轮扭矩的增大而增加;当通过正弦路面时,车辆动力学特性呈现上下振荡的稳定状态。研究结果为履带车辆行驶特性的准确预测提供了一种新的方法参考。     

油气悬挂式履带车辆高速转向动力学仿真

采用多体动力学仿真软件Recurdyn建立油气悬挂式履带车辆多体动力学模型,重点对履带车辆在两种软地面上的高速转向过程进行了动力学仿真和对比分析,讨论了履带车辆在软地面高速转向的动力学特性.研究结果表明:履带车辆在软地面高速转向稳定性差,在干沙路面转向半径比黏土路面大,干沙路面的剪切阻力角比黏土路面大,造成履带受到相对更大的侧向加速度,使得履带车辆更易发生侧翻现象;转向行驶时履带张紧力变化明显,主动轮所需扭矩较大,容易发生脱轮的状况.     

基于Pro/E与RecurDyn的履带式管道清洗机器人的联合仿真

利用Pro/E和RecurDyn软件分别建立履带式管道清洗机器人的主体模型和履带系统模型以及路面模型,并在RecurDyn中进行了模型实体装配。运用多刚体动力学仿真软件RecurDyn进行了动态仿真分析,获得并分析了清洗机器人工作时运行的速度、驱动轮转矩、机体重心竖直方向振动加速度曲线,为以后履带式管道清洗机器人的进一步研究及应用奠定了基础。     

履带车辆软坡地面力学建模及行驶性能分析

丘陵山区特殊的作业环境严重影响履带车辆的机动性能.文中重点针对坡地倾角25.范围内的软坡路面环境,建立履带车辆地面力学模型,在此基础上,结合自主研制的小型山地履带底盘,通过基于动力学模型的数值分析与基于RecurDyn模型的仿真分析的结果对比,验证动力学模型的有效性、可信度,并依托该模型分析小型山地履带底盘软坡地路面行驶的动力学特性.结果表明:数值分析与仿真结果表现出较为一致的行驶特性,所建立的履带车辆软坡地路面行驶动力学模型准确度较高;坡地倾角与偏移角影响履带车辆的接地压力分布,进而影响其牵引力及运动状态;同种土壤环境下,履带车辆在不同坡角路面上行驶时具有较为接近的驱动力.该研究可为山地履带车辆软坡地路面行驶的动力学特性分析提供参考模型.     

履带式湿地系列推土机行走机构的仿真

采用多体动力学仿真软件RecurDyn的履带车辆子系统Track（LM）建立履带式湿地系列推土机多体动力学模型,对推土机的行走机构进行了仿真分析,着重对不同接地比压的履带式湿地推土机在相同含水量的路面运行过程中负重轮、驱动轮、履带销轴,以及斜支撑进行受力分析,提出结构改进优化建议及延长履带行走系统使用寿命的措施,为履带式湿地系列推土机的设计及使用提供参考.     

某履带车辆分布式电涡流辅助制动研究

针对履带车辆紧急制动过程中制动力矩小、制动时间长的问题,提出了一种分布式电涡流辅助制动方式,以某履带车辆总体设计性能指标为依据,进行车辆动力学理论分析。基于动力学分析软件RecurDyn建立某履带车辆虚拟样机的动力学模型,基于Matlab/Simulink软件建立电涡流制动器仿真模型,同时考虑风阻、温度及主动轮制动力矩等条件,并利用RecurDyn/Control接口技术,建立联合仿真模型。依据所建立的联合仿真模型,对履带车辆自然停车、主动轮单独制动、分布式电涡流辅助制动等各种工况进行仿真,并对履带车辆偏驶情况、制动距离、制动加速度等指标进行分析。     

基于RecurDyn的小履带车的设计与仿真

小型橡胶履带车为通用履带底盘,加装不同作业属具,可以完成排爆、消防以及物资运输等用途。首先根据履带车辆设计、调试以及试验经验,总结并提出驱动轮节距上升率的主张,降低驱动角在驱动作用下产生变形、异常磨损的损坏,并给出了合理的上升比例。其次根据小型履带车辆设计需求,理论计算了整机最大车速以及最大爬坡角度,利用RecurDyn动力学仿真软件对履带底盘进行虚拟建模,与计算数据进行对比,证明仿真模型的有效性;同时仿真输出不同工况下的驱动转矩,可作为电机、减速器选型的重要依据,以及车架和驱动轮刚、强度分析的输入载荷。仿真分析底盘越障、爬坡、转向过程中的质心变化情况,以此来判断底盘的可靠性与稳定性。最后输出负重轮不同路面转向工况下的横向载荷,为平衡肘等结构进行受力分析及优化设计奠定基础。     

驾驶员-履带车辆-路面系统的建模与仿真

利用ADAMS软件中的履带车工具箱构建的具有特殊行驶系的履带车辆整车的虚拟样机模型,研究车辆在不同路面、不同车速和使用条件下的动力学性能,以及对驾乘人员的影响.为了研究人对车辆的操纵控制与决策作用,建立了包括整车模型、路面模型、驾驶员模型的驾驶员-履带车辆-路面系统的虚拟样机,仿真了驾驶员对车辆的操控行为.     

油液混合动力挖掘机建模与参数匹配仿真研究

为提高油液混合动力系统挖掘机的节油效果及操控性能,对某21 t油液混合动力挖掘机进行了参数匹配仿真研究。基于元件样本曲线及试验测试曲线,建立混合动力挖掘机数学模型和整机AMESim/Simulink联合仿真模型。根据动力源驱动结构、工作原理及负载特性,确定了释放策略。利用AMESim/Simulink联合仿真,分析不同辅助马达与蓄能器参数对燃油消耗量的影响,并依此确定系统匹配参数。仿真对比分析了参数匹配后的混合动力系统与原系统动臂油缸下降速度、发动机输出扭矩、燃油消耗量、燃油消耗率。结果表明,相对于原系统,节油率为12.5%,节油效果显著。     

复合功率分流系统发动机起动模型预测控制

复合功率分流混合动力系统从纯电动模式至电子无级变速（Electronic-continuously variable transmission，E-CVT）混合动力模式的切换过程，伴随发动机的起动。由于发动机在整个起动过程始终与传动系相连，其低速往复脉动阻力矩特性对车辆模式切换过程的驾驶平顺性有直接影响，若控制不当，常引起较大的车辆纵向冲击。针对复合功率分流混合动力系统模式切换过程，基于Matlab/Simulink平台建立传动系动态模型和发动机阻力矩模型；提出一种发动机起动模型预测优化控制策略，在线计算电机转矩拖转发动机跟踪目标最优转速曲线并补偿输出端转矩波动。离线仿真及硬件在环台架试验结果表明，所开发的发动机模型预测转速跟踪控制策略能够快速起动发动机并使车辆平稳切换，将整车纵向冲击度限制在11.0 m/s³以内，且对整车参数摄动具有较好的鲁棒抑制效果。     

一种适用于应急工程车液力传动匹配的逆向算法

发动机和液力变矩器的动力匹配对应急救援排障工程车动力性的研究具有重要意义。两者匹配的理论算法已经相对成熟,但目前算法存在对人员经验要求高、效率低的问题,针对上述问题,提出一种适用于应急救援工程车的发动机与液力变矩器逆向匹配算法,首先根据整车参数及设计指标计算确定发动机型号,再选取工程车起步、高速行驶、高效运行以及换挡四种特殊工况进行计算,得出两者共同输出特性,然后计算出变矩器的原始特性数据进行拟合,直接获取目标变矩器的原始特性曲线,以此为参考确定变矩器型号。为验证算法可行性,使用该算法对某型号的应急救援排障工程车进行计算,选定发动机与变矩器型号,使用Matlab/Simulink和Recurdyn中Soil-Tire工具包建立整车数学模型及三维模型进行联合仿真,得出发动机与液力变矩器共同工作的输出曲线及车速输出曲线,验证理论结果可以满足车辆需求。     

陆轨两用车陆轨转换系统设计及仿真

基于全新自主研发的轨道车辆供电维修车行走系统,阐述了陆轨两用车的功能与总体结构．为了使模拟仿真更真实,对陆轨两用车进行总布置设计,构造出车辆的形态并建立整车CAD模型,同时建立了地铁站台与轨道线路的模型,为仿真分析创造出虚拟环境．通过ADAMS软件脚本控制仿真分析方法对转换系统进行运动学仿真,模拟出陆轨两用车从轨道上向站台上转换的过程．基于对转换过程中各部件速度曲线的分析,验证了陆轨两用车陆轨转换系统工作的可行性．最后阐述了陆轨两用车的发展前景．     

不同路面下的履带运输车动力学仿真

针对不同路面上履带式底盘的运动性能差异比较大的问题,利用多体动力学仿真软件RecurDyn建立了履带运输车虚拟样机模型,通过在不同情形路面上的运动仿真,得到了不同的仿真数据。通过对仿真结果进行对比分析,更全面的认识了不同性质路面对履带运输车的影响。     

基于横摆角速度负反馈的电传动履带车辆原地转向控制策略

针对电传动履带车辆的原地转向问题进行了转向控制策略研究。建立了转向动力学模型,进而提出一种基于横摆角速度负反馈的双侧电传动履带车辆原地转向控制策略,将电机最大力矩作为力矩控制初始值以提高转向响应能力,引入横摆角速度负反馈并通过方向盘转角信号控制负反馈增益;对负反馈函数中的参数M与k对控制效果的影响进行了理论分析,为控制系统的设计提供了依据;进行了MATLAB仿真,仿真结果表明控制策略合理有效。     

SUV发动机舱热管理一维/三维联合仿真与改进

在某款SUV正向研发阶段,为解决中低速爬坡和高速爬坡工况下发动机出水温度偏高的问题,利用一维/三维联合仿真工具,对模型进行发动机舱流场特性及冷却系统性能分析,发现现有防撞梁设计会影响进风量,从而影响发动机出水温度。基于仿真结果提出了改进方案,改进后发动机的出水温度在中低速爬坡和高速爬坡两种工况下分别下降了6.1 ℃和6.4 ℃,验证了联合仿真改进方案的可行性。样车阶段,在转毂试验台上采用大流量风机和轴流通风机来模拟汽车行驶过程中的来流空气,并对改进方案进行了整车热平衡试验。 通过对比改进后的仿真结果与试验数据,验证了联合仿真模型精度高于95%。