油气悬架参数对自卸车侧倾稳定性的影响

为研究连通式油气悬架系统参数对铰接式自卸车侧倾稳定性的影响,建立了基于Simpack的整车多体动力学模型、基于AMESim的前悬架系统及转向系统全液压模型和基于Simulink的PID等转矩控制模型。然后,以Simulink为主要联合仿真环境进行了稳态回转试验,分析了连通式油气悬架初始充气压力、蓄能器公称体积和阻尼孔直径对自卸车前车侧倾角和横向载荷转移率的影响规律。仿真结果表明:在相应的研究范围内,初始充气压力和蓄能器公称体积越小则自卸车侧倾稳定性越好,而阻尼孔直径大小对其影响较小。     

应用TruckSim自卸车操纵稳定性在环仿真平台研究

自卸车良好的操纵稳定性既保证整车正常运行,也保证矿山正常生产运营。根据自卸车整车结构特点和设计参数,基于TruckSim搭建所研究自卸车整车动力学模型,包括电传动系统、悬架系统、转向系统和轮胎等。将悬架系统KC特性作为整车模型唯一可变输入。基于动力学模型进行操纵稳定性开环仿真,包括方向盘角阶跃、角脉冲和稳态回转仿真。基于TruckSim整车模型,结合PXI实时硬件和Labview搭建整车操纵稳定性驾驶员在环仿真平台,对整车进行双移线工况下闭环试验,对整车操纵稳定性进行分析。分析结果表明:总体上能够很好响应驾驶员操纵并沿着目标路径行驶,且转向轻便;但行驶路径与期望路径存在一定差异,驾驶员需要多次调整转向盘转角才能完成双移线;研究内容和研究结论为进一步实车测试提供参考依据。     

结构参数对铰接式自卸车行驶稳定性影响分析

铰接式自卸车引入了附加的自由度导致其横向稳定性差,转向时车身容易产生外倾现象。基于铰接式自卸车车身结构特征,搭建基于不同坐标系的车辆转向工况动力学方程,在此基础上参考车辆的侧倾自由度搭建整车模型。根据时不变输入的稳定性要求,对车辆应满足的稳定性条件进行分析。通过计算稳定性因数,研究自卸车空载和满载工况下都具有不足转向特性。通过整车结构参数的变化观察稳定性因数的变化,考察了整车结构参数、当量扭转弹簧刚度、轴距和质心位置变化、轮胎侧偏刚度对整车行驶稳定性的影响。分析结果可知:轮胎刚度、轴距和质心位置变化对铰接车行驶稳定性影响较大;同时可知刚性车的行驶稳定性问题是铰接车行驶稳定性问题的特殊情况;为整车设计提供理论依据。     

铰接式自卸车动态侧倾稳定性仿真研究

针对某装配有油气悬架系统的60t六轮矿用铰接式自卸车,运用Simpack建立了考虑前后车体侧倾的整车10自由度动力学模型,并与Simulink及AMESim软件进行了整车动力学联合仿真以研究自卸车的动态侧倾稳定性。在考虑油气悬架响应特性的基础上,进行平路和坡道上的稳态回转试验仿真,分析了行车速度、铰接转向角、转向角速度以及坡度角等运动参数对前车侧倾角和侧向加速度的影响规律。仿真结果为工厂的实车试验和铰接式自卸车运输安全的提升提供了理论依据。     

影响铰接式自卸车操纵稳定性的结构参数分析

铰接式自卸车的工作环境恶劣但载重量较大,对其操纵稳定性具有较高的要求,整车中对此性能的影响因素较多,对影响铰接式自卸车操纵稳定性的结构参数进行分析具有重要意义。稳定性与动态特性是准确描述车辆运行过程中操纵性能的重要特性,根据铰接式自卸车结构特点,为建立准确的整车多自由度操纵动力学模型,用多体系统动力学原理,对整车进行分析并建模。基于多体动力学模型,车辆运行在满载和空载状态时,系统采用角阶跃输入,对各状态参量的瞬态与稳态响应进行分析;分析重要结构参数变化时,对各状态参量的响应情况进行分析,得结构参数对车辆操纵稳定性的不同影响。前轮胎侧偏刚度越小,而后轮的侧偏刚度在一定范围内增大时,整车的操纵稳定性越好,且能够很好的减小车辆转向稳态时的簧载质量侧倾角;车辆悬架刚度对整车状态参量影响较小;轴距越靠前、铰接点越靠前布置越有利于提高操纵稳定性。研究方法和结果为此类车辆设计提供参考。     

基于多体动力学车辆操纵稳定性影响因素分析

操纵稳定性是自卸车安全高效运输的重要保证,影响其的因素较多,正确建立分析模型是研究影响因素的重要前提。结合自卸车所采用的油气悬架系统的结构和性能特征,基于多刚体动力学法,建立4自由度某自卸车的动力学模型和数学模型。在时不变输入状态下,采用稳定性理论分析,判断整车系统具有稳定性的条件。基于所搭建的整车多体动力学模型,整车在满载与空载时,对车辆簧载质量质心位置、轴距、悬架系统参数等主要结构参数变化时,各状态参数的响应进行分析,获得主要参数变化对整车操纵稳定性的影响。由分析结果可知:当簧载质量质心越靠近前轴时越有利于提高操纵稳定性;侧倾轴线与簧载质量质心的高度对质心侧向速度与横摆角速度影响较小;悬架的刚度对整车质心处的侧向速度和横摆角速度的影响较小;相同条件下,应该选择轴距较长的设计;车辆前悬架刚度取值越小,而后悬架取值越大,则车辆稳态转向时,簧载质量的侧倾角越小;簧载质量质心越靠前越有利于提高车辆的操纵稳定性;所采用的研究方法和获得的研究结果为此类设计提供参考。     

汽车双横臂独立悬架的建模与仿真

汽车转向和悬架系统是现代汽车的重要部件,对整车行驶动力学(如操纵稳定性、行驶平顺性等)有举足轻重的影响。利用ADAMS/view对双横臂式独立悬架进行建模仿真,研究分析汽车运动中悬架随车轮跳动时定位参教的变化规律,进而对其参数的变化进行动力学分析总结悬架对汽车转向的影响。     

正交试验法在悬架系统优化设计中的应用

独立式油气悬架在工程车辆上的使用,不仅为整车总体布置提供方便,也为车辆行驶平顺性和操纵稳定性的提升提供可能。根据油气悬架的特性和整车悬架的结构特点,建立油气悬架车辆半车动力学数学模型,在分析建模的基础上,应用考虑交互作用的正交试验法和极差分析法,以稳态转向不足转向度和质心垂向加速度均方根作为试验目标,研究前后油气悬挂缸缸径、阻尼孔径以及悬架充气量对对整车综合性能影响程度。结果表明,前后悬挂缸充气量的交互作用对整车操纵稳定性和行驶平顺性都有较大程度的影响;经过对前后悬架结构参数优化设计后,使得整车综合性能有所提高,尤其是车辆的行驶平顺性改善较为明显。     

基于平顺性的同侧耦连油气悬架系统参数研究

为研究同侧耦连油气悬架系统参数对车辆行驶平顺性的影响,针对某60 t矿用铰接式自卸车,运用SIMPACK建立整车动力学模型,运用AMESim建立全液压悬架模型,并以Simulink为平台进行了联合仿真试验,分析同侧耦连油气悬架系统的初始充气压力和连通管路直径对自卸车车身质心加速度和车辆总加权加速度均方根值等指标的影响规律。仿真结果表明:在研究范围内该悬架系统的初始充气压力越小、连通管路直径越大,自卸车的行驶平顺性越好。     

同侧耦连油气悬架自卸车通过性仿真研究

为研究同侧耦连油气悬架系统对车辆通过性能的影响,针对某60t矿用铰接式自卸车,建立了基于Simpack/Simulink/AMESim的整车动力学协同仿真平台。在不同路面激励下进行联合仿真,分析其蓄能器压力、悬架输出力、车身质心加速度和车辆总加权加速度均方根值等指标,并与独立式油气悬架自卸车对比。仿真结果表明,同侧耦连悬架能够良好地降低冲击和衰减振动,有效地改善了车辆的道路通过性能,并在路况较差时改善效果更明显。所做研究为工厂的方案选型设计提供了理论基础。     

铰接式自卸车悬架系统建模与仿真

在分析某铰接式自卸车橡胶悬架结构拓扑构型的基础上,运用多刚体动力学理论,基于ADAMS平台建立了该车橡胶悬架系统及整车的非线性数字化虚拟样机。在不同的等级路面下,以不同载荷和车速对模型进行了动力学仿真分析。并与实验结果进行对比,评价了该铰接式自卸车多刚体模型的有效性。     

铰接式自卸车不同悬架结构整车平顺性分析

车辆的平顺性反映了整车品质的一个重要因素,针对采用油气平衡悬架、摆臂平衡梁的铰接式自卸车平顺性进行对比分析。根据两种形式车辆的结构特点,基于拉格朗日方程分别建立10自由度油气平衡悬架整车平顺性动力学模型和8自由度摆臂平衡梁结构整车平顺性动力学模型。采用正弦波叠加法模拟随机路面,时域内对两种动力学模型求解,通过平顺性评价指标对两种整车模型进行了评价。结果表明:满载工况的平顺性优于空载工况;两种整车模型的平顺性都有待于进一步完善,相比而言油气平衡悬架模型的平顺性优于摆臂平衡梁,但考虑其复杂的悬架结构、密封工艺及成本,选择摆臂平衡梁结构为所设计电传动铰接式自卸车的后悬结构。     

基于特征值判定法铰接车行驶稳定性建模分析

铰接式车辆由于前后车体为非刚性连接,铰接形式导致了附加的自由度,因此横向"刚度"较弱,直线行驶过程中,车速增高易造成横向摆振,行驶稳定性变差,出现"蛇行"失稳现象。基于铰接式车辆的简化模型,建立三自由度动力学数学模型。根据李亚普诺夫稳定性判定方法,由特征值判定铰接车稳定性特征。分析不同质心位置、转向参数、轴距、质量等参数对特征值和铰接角的影响,以此分析对整车行驶稳定性的影响。分析结果表明:当车速大于7m/s时,特征值实部出现正值,开始出现蛇形不稳定现象,速度越大,不稳定现象越明显;当前后车体质心越靠近铰接点,转向刚度和阻尼越大,后两轴轴距越大,后车体质量增大有利于铰接车的行驶稳定稳定性     

基于ADAMS电驱动铰接车行驶稳定性建模分析

针对电驱动铰接车行驶中出现的"蛇形"失稳等现象,对影响车辆行驶稳定性的因素进行分析。根据铰接车的结构特点,将其简化为三自由度的动力学模型,基于简化的单轨模型,利用拉格朗日方程建立铰接车单轨动力学数学模型。应用ADAMS建立铰接车整车多体动力学仿真模型,正确选择轮胎类型和路面模型,进行整车动力学仿真。获得整车的行驶速度、前后车节质心横摆角速度、铰接角等随时间变化曲线。重点分析不同的质心位置、转向参数、质量、轮胎侧偏刚度、悬架刚度和阻尼等参数对铰接车行驶稳定性的影响。仿真结果表明:质心位置靠近铰接点,增大转向刚度和阻尼,减小轮胎侧偏刚度,增大悬架刚度和阻尼,适当增加后车体质量,有利于提升电驱动铰接车的行驶稳定性。     

基于在环试验自卸车悬架系统操纵稳定性分析

不同形式悬架对整车操纵稳定性具有重要影响,针对前后桥不同形式悬架对操纵稳定性影响进行对比分析。基于悬架系统、轮胎等总成特性,在Truck Sim中搭建14自由度整车动力学模型,进行操纵稳定性开环试验仿真分析,分别进行方向盘角阶跃仿真、方向盘角脉冲仿真和稳态回转仿真试验;基于整车模型、驾驶员操作系统等搭建驾驶员在环仿真试验平台,进行闭环操纵稳定性试验仿真分析,选择双移线工况进行仿真分析;分别配备4种形式前悬架和2种形式后悬架组合的8个车型进行对比分析;利用虑道路跟踪好坏及驾驶员负担是否沉重对各车型进行对比评价分析。结果可知:配备复合连杆式前悬架的车型在操纵稳定性各方面指标都较好,双叉臂式悬架也具有同样的优越性,但是在稳态回转时侧倾角较大;配备单纵臂式悬架和烛式悬架的车型在操纵稳定性方面则表现的较差,不过单纵臂式悬架在自卸车稳态回转试验中表现出对侧倾角的控制作用。     

基于ADAMS和Matlab的ASS联合仿真

利用ADAMS软件建立起带有主动悬架系统(ASS)的整车多体动力学模型;在Matlab/Simulink中设计了PID控制的ASS,定义了与ADAMS/CAR环境下车辆模型的数据交换接口;将设计的控制系统在ADAMS/CAR和Matlab/Simulink环境下通过输入输出接口实现联合仿真。文中对各种工况下ASS系统及整车的动态特性进行了两种软件下的联合仿真研究,研究结果表明,所设计的主动悬架控制器在保证车辆操纵稳定性的同时,能显著地改善车辆的行驶平顺性。     

铰接式自卸车橡胶弹簧悬架系统的动力学建模与分析

基于XAD250铰接式自卸车悬架结构拓扑关系，建立了橡胶弹簧悬架系统及整车的非线性数字化模型；在ADAMS软件中生成了等级路面后，以不同载荷和车速对样机进行了动力学仿真分析。分析结果表明：前悬架橡胶弹簧刚度的非线性特性能满足驾驶室在不同载荷下具有等支承频率，从而保证稳定的行驶平顺性要求；后悬架系统在轻载荷下较之重载荷具有较高的支承频率，这会影响到车辆的整体行驶平顺性。对后悬架橡胶弹簧刚度进行了优化，优化后橡胶弹簧的非线性刚度曲线能够使车辆保持稳定且有良好的平顺性。     

车辆半主动悬架联合仿真研究

利用多体动力学软件ADAMS建立了悬架的机械系统模型,运用MATLAB设计了基于模糊算法的半主动悬架控制器,基于ADAMS/View和Matlab/Simulink对半主动悬架进行了联合仿真.仿真结果表明,基于模糊控制的半主动悬架能够很好地降低车身加速度、悬架动挠度及车轮动位移,较大地改善了车辆的行驶平顺性和操纵稳定性.     

基于ADAMS与Matlab的半主动悬架联合仿真研究

利用多体动力学软件ADAMS建立了悬架的机械系统模型,运用MATLAB设计了基于模糊算法的半主动悬架控制器,基于ADAMS／View和Matlab／Simulink对半主动悬架进行了联合仿真。仿真结果表明,基于模糊控制的半主动悬架能够很好地降低车身加速度、悬架动挠度及车轮动位移,较大地改善了车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。     

基于ADAMS的集中质量铰接式自卸车平顺性仿真研究

根据振动力学和多刚体系统动力学原理,分析了某铰接式自卸车的振动模型,同时进行简化,建立了集中质量的虚拟样机模型,并在虚拟样机软件ADAMS上进行仿真。通过试验对比验证了仿真方法的可行性和仿真模型的可靠性。因此,可用该模型计算随机激励下铰接式自卸车的响应,并进行整车动力学分析和悬架系统参数优化设计。