微型客车车身参数对翻滚性能的影响研究

车身参数对车辆翻滚安全性能的影响很大。为给车辆概念设计阶段提供有效意见,研究了车辆的质心高度、车身高度、车辆轮距这三项车身参数对微型客车翻滚性能的影响。基于FMVSS208平台翻滚试验标准,利用多刚体仿真软件MADYMO建立了微型客车多刚体动力学模型,并验证了仿真模型的可靠性。采用单因素试验设计方法分别研究各车身参数对翻滚中车辆运动参数的影响规律。得出车辆质心高度与翻滚性能呈负相关;随着车身高度的增加,翻滚性能呈先变差后变好的趋势;车辆轮距与翻滚性能呈正相关的结论。     

基于正交试验的载货汽车转向回正性仿真试验研究

转向回正性是汽车操作稳定性评价体系中的重要环节,关乎车辆行驶安全、轮胎磨损状况等。利用机械系统动力学软件ADAMS建立了某载货汽车多体动力学模型,并应用该模型进行了转向回正性仿真试验,结合实车试验数据验证了整车模型的准确性。在该整车模型基础上,以转向残留横摆角速度最小为目标,采用正交试验设计方法设计试验方案进行仿真试验,对前轮定位参数进行了合理选择。结果表明,采用正交实验设计与仿真试验的方法可以高效地对车辆前轮定位参数进行选择,使其与转向回正性能达到最优匹配。     

基于多体动力学的整车台阶路况通过性动态仿真研究

基于多体动力学原理,利用ADAMS软件建立了某轿车的多体动力学模型及四种不同高度台阶路面模型。依据实车台阶路况通过性试验工况,对整车多体动力学模型进行了台阶路况通过性仿真并获取了车身底部标记点与路面的干涉情况。本文对实车通过台阶路面时车身底部标记点和台阶的干涉情况与仿真结果进行了对比。对比结果表明,基于多体动力学的整车台阶路况通过性动态仿真结果具有较高的准确度。     

载重越野车地形通过性仿真研究

为了对载重越野车辆的地形通过性指标进行评价,本文首先对车辆的轮胎、悬架等关键模型进行了分析,得出了轮胎内压与轮胎刚度基本成线性关系的事实,并建立了轮胎的粘弹性有限元模型.研究了悬架的刚度一阻尼模型,并以多体动力学理论建立了车辆的7自由度运动学模型.对比分析了微分一代数方程组解法的优缺点.采用Gear算法实现了方程组的解算.实车试验与仿真结果对比表明,本文建立的地形通过性仿真系统与实车测试有较好的吻合性.     

汽车平顺性仿真模型及试验研究

目前在汽车平顺性仿真研究中,没有考虑车身的弹性变形对整车动态性能的影响,导致仿真结果与试验结果存在差别。在ADAMS/Car模块中分别建立了整车多刚体模型和整车刚弹耦合模型,并进行了随机路面输入下的平顺性仿真试验和评价。实车道路试验验证了模型的正确性和合理性。研究结论可为汽车平顺性的研究和优化提供参考和借鉴。     

车辆后轴侧滑问题分析

在某车型开发过程中,发现车辆过减速带时存在后轴侧滑问题.通过实车过减速带问题复现,结合车辆参数对比、计算机仿真分析,进行影响因素排查,从整车设计参数、轮胎、悬架等方面得出车辆后轴侧滑的影响因素.通过实车对比,验证了车辆后轴侧滑的各影响因素,为后续车型设计中提前规避或弱化车辆后轴侧滑问题提供了参考.     

基于精细化多刚体模型的微型汽车耐撞性研究

针对有限元模型仿真结果精确但计算时间长和多刚体模型计算时间短但仿真结果不够精确的问题,提出了整车精细化多刚体模型,通过平台翻滚试验验证了精细化多刚体模型的可靠性。通过分析车辆顶部关键结构的侵入量、应力分布、碰撞过程中力的传递路径和各结构比吸能,确定了翻滚工况下车辆的关键结构为A柱与前挡横梁。通过建立目标车型整车精细化多刚体模型,提出了基于车辆A柱与前挡横梁的翻滚耐撞性优化方案,优化结果表明：A柱与前挡横梁总质量减小了6.8%,前挡横梁折弯量减小了17.1%,比吸能增加了15.5%,整车生存空间侵入量减小了17.7%。     

运用遗传算法的可调阻尼悬架系统平顺性分析与优化

为更有效地提高悬架平顺性,试验车辆采用了二级可调阻尼减振器,在Matlab/Simulink软件中建立与其对应的汽车半车仿真模型;以车身加速度为评价指标,通过仿真和试验结果比较,验证建模的正确性。然后,运用遗传算法设置合适的控制参数,优化建模;车身加速度优化前后的性能对比结果表明,遗传算法能够有效地提高车辆平顺性,为后续控制系统的研发奠定了一定的基础。     

铁路凹底平车凹底架动态响应及其疲劳强度

将有限元分析方法与多体系统动力学理论有机地结合在一起,应用于凹底平车多体系统的动态响应分析、凹底架的弹性振动分析和疲劳强度研究中.在进行轮轨接触、轨道谱以及车辆系统非线性因素等的计算、模拟基础上,基于有限元分析软件ANSYS,采用超单元法建立凹底架弹性体动力学方程.把有限元分析结果引入到SIMPACK动力学软件中,进而建立凹底平车的多刚体系统和刚柔耦合系统动力学模型,进行仿真计算并与试验结果对比分析,研究运行速度和悬挂参数对车辆系统动态响应的影响规律,分析凹底架的动态限界和凹底架的疲劳强度问题.分析得出,刚柔耦合多体系统动力学模型更合理.计算结果表明,重车运行过程中速度不宜过高,并要合理匹配悬挂参数,避免凹底架下平面超限界和过早疲劳破坏.     

汽车侧倾稳定角与翻滚性能研究

通过相近车型的平台翻滚试验与侧翻静态试验结果对比,研究了侧倾稳定角与车辆翻滚性能之间的影响关系。利用综合考虑悬架组合角刚度和轮胎垂直刚度的简化数学模型,进行侧倾稳定角的求解。同时,基于有限元思想,对悬架和轮胎等关键结构详细建模,其他结构简化建模,利用有限元模型对微型汽车侧倾过程进行仿真,求解稳定角。将数学模型、有限元模型求解结果与实车试验结果进行对比分析,结果表明,两种求解方法的相对误差均小于5%,其中有限元模型的误差较小。综合对比两种求解模型的特点,分析了每种模型的试用阶段。     

考虑构架柔性的高速车辆曲线通过性能研究

基于多体动力学软件UM建立了CRH2型车的多刚体模型,并将构架考虑成柔性体替换多刚体模型的刚体构架,建立CRH2型车的刚柔耦合模型。分析了车辆在通过曲线时多刚体动力学模型和刚柔耦合动力学模型的动态特性。计算了车辆在不同曲线半径、不同曲线超高、不同长度缓和曲线下多刚体模型和刚柔耦合模型各项安全性指标的差异。仿真表明,一定程度增大曲线半径、提高曲线超高、增加曲线长度有利于提高曲线通过的安全性,并且刚柔耦合模型比多刚体模型有更好的曲线通过性能,建议分析曲线通过性能时考虑构架柔性因素。     

车辆临界稳定状态仿真研究

在虚拟样机软件下建立目标车型的15自由度的多刚体动力学整车模型,MATLAB／Simulink软件下建立目标车型理想状态下的参考模型一线性二自由度模型。通过联合仿真,以两模型中车辆的质心侧偏角和横摆角速度作为比较参数,分析目标车型稳定性状态。可得出目标车型在什么工况下进入临界稳定状态,为车辆结构参数合理性设计、车辆稳定性控制系统的开发提供理论基础。     

基于ADAMS/car的双横臂悬架运动学和弹性运动学分析

利用多体动力学方法建立了基于ADAMS软件平台的双横臂悬架动力学仿真分析模型.采用轮跳方法、加载地面侧向力和纵向力方法,对该悬架系统进行运动学和弹性运动学仿真对比分析,探讨了悬架橡胶衬套弹性对车辆性能的影响.结果表明:多柔体悬架模型对车身的侧倾和纵倾、车轮定位参数等比多刚体悬架模型具有较好的抑制作用,有利于提高汽车操纵稳定性.     

基于循环工况的客车骨架疲劳寿命分析和优化

为降低制造商进行实车可靠性试验的成本,提出一种虚拟仿真代替实车可靠性试验的方法.以某款城市客车为研究对象,首先在ADAMS/Car软件中根据客车设计参数建立整车动力学模型,并将B级二维随机路面扩展为三维.基于城市客车四工况循环构建仿真循环工况,在三维随机路面上进行动力学仿真,提取悬置与车身骨架连接点的载荷谱.最后将载荷谱导入Ncode软件对骨架进行疲劳寿命预测,得出骨架的寿命为12.08万千米,不满足相关标准要求,故对其进行优化,优化后骨架的寿命为44.09万千米,满足相关标准要求.此研究方法有助于减少可靠性试验次数,加快车辆设计的进程.     

车身扭转刚度分配方法研究

在传统汽车理论的范畴内对悬架系统或车辆振动模型进行研究的过程中,通常将簧载质量视为刚体,忽略其柔性,这种模型误差导致分析结果与实车试验出现偏差。通过"刚度分配法"得到一种将车身扭转刚度向四分之一车身分配的计算方法,同时提出一种可用于反映四分之一车身刚度情况的线刚度计算方法,理论可延伸至优化车身单质量振动模型或车身与车轮两自由度振动模型。     

汽车振动系统的虚拟样机仿真及试验研究

应用面向整体系统的虚拟样机的概念,将研究对象分解为多个子系统,设计车辆行驶的路面特性文件和轮胎特性文件,建立某型空气悬架客车的虚拟样机仿真模型,进行平顺性仿真。结合试验,测试车身上相应位置的加速度值,然后利用编制的计算软件,计算加权加速度均方根值。将理论计算与实车的道路试验进行对比研究表明,仿真结果和实测结果接近,一定程度验证了所建立的多体动力学模型的正确性,对于产品的开发与改进具有一定的指导价值。     

基于动力总成和车身整体的发动机怠速激励下车身振动仿真研究

综合运用多体动力学、有限元法、动态响应灵敏度分析和结构优化方法,研究基于动力总成和车身整体的发动机怠速激励下车身振动的动态仿真。以某国产客车为研究对象,分别建立十二自由度整车动力学模型和白车身有限元模型。以悬置系统的动载荷为桥梁,将动力学仿真和有限元仿真结合起来,定量求解发动机怠速激励下车身特征点的动态响应。对比分析特征点动态响应的仿真结果与实车测试结果,验证仿真方法的正确性。将此振动仿真方法应用到结构优化中,针对实车上出现怠速工况下VIP座椅位置振动异常问题,以动态响应灵敏度分析为指导,通过对车架和车身底板骨架整体结构局部调整和尺寸优化,提高了客车的乘坐舒适性能。     

基于减速坎路面的某六轮特种车瞬态动力学仿真与实验

针对结构和行驶路况复杂的X06E六轮驱动全地形车，建立了其整车刚体动力学模型，通过对车身进行模态分析，提取了车身柔性体模型，从而建立了X06E六轮驱动全地形车刚-柔耦合系统动力学模型。针对某试验场减速坎实际尺寸建立了相应的路面模型，并以此为输入进行了X06E六轮车瞬态动力学仿真分析，与试验场减速坎路面实际行驶工况采集的车轮垂直力和车身应变进行了对比验证。结果表明：无论是车轮垂向力，还是车身应变，仿真和试验结果趋势和幅值吻合较好，为六轮驱动全地形车动态设计和分析提供了参考。     

汽车悬架结构优化及整车制动性试验

提高车辆自身的安全性能是解决道路交通安全问题的有效方法,汽车的制动性能是其主动安全的重要组成部分。基于ADAMS/Car软件,参考某轿车相关参数建立了麦弗逊前悬架模型并进行仿真试验,分析前轮定位参数并以此为目标函数,通过ADAMS/Insight进行优化设计,得到优化后的悬架结构参数和前轮定位参数。建立包括优化后的前悬架的整车动力学模型,进行不同工况下的汽车制动性能仿真试验;根据优化后的硬点坐标,调整悬架的结构参数并进行实车紧急制动试验,获得试验汽车的制动距离,对比分析后得出试验汽车的制动性能及其与行车安全之间的关系。结果对研究汽车主动安全和提高道路交通安全具有一定的指导意义。     

基于AMESim的车身高度控制系统仿真研究

车身高度控制系统模型可根据车辆的运行状态,按照设定PID参数,向执行机构适时发出控制指令,可控制车身振动速度和加速度,调节车身高度,提高车身系统的可靠性与灵活性。应用AMESim软件,对1/4车辆模型的车身高度响应进行仿真分析,结果表明,基于AMESim的车身高度控制模型能较精确地反映系统特性,合理的车身高度控制系统模型的PID参数可以控制车身高度、车身振动速度和加速度,有效地降低车身振动,在实现车身高度控制的同时改善车辆的乘坐舒适性。