原文传递
商用车非线性动力学模型建模方法研究及平顺性仿真分析
| 论文题名： | 商用车非线性动力学模型建模方法研究及平顺性仿真分析 |
| 关键词： | 商用车;车辆动力学;钢板弹簧;刚柔耦合;平顺性 |
| 摘要： | 车辆动力学仿真在车辆工程技术的发展中有着广泛的应用，在车辆研发设计阶段，车辆动力学仿真能降低研发时间和成本。因此，建立精确有效的车辆动力学模型在技术开发中至关重要。 论文旨在研究商用车动力学模型的一般建模方法，着重研究非线性钢板弹簧建模方法，强调多刚体车辆模型和刚柔耦合车辆模型动力学特性的差别。主要研究内容及成果如下: 1.钢板弹簧是商用车悬架重要的非线性部件，对比研究多种钢板弹簧建模方法，包括SAE(Social Automotive Engineer)三连杆方法、梁单元建模方法、有限元建模方法。由于SAE三连杆模型的高效性，确定将SAE三连杆钢板弹簧模型应用于商用车动力学模型中。综合利用逆向求解和集成优化算法辨识SAE三连杆模型关键参数。并将SAE三连杆模型的静刚度、动刚度与实验数据进行对比，结果表明SAE三连杆等效模型精度较高，验证了非线性钢板弹簧模型的正确性。 2.研究商用车动力学模型建模方法，包括悬架系统、转向系统、传动系统等。由于驾驶室和车架的柔性变形对车辆振动特性的分析影响显著，车架和驾驶室的有限元模型自由度过多，不适宜直接用于多体计算，研究模型自由度减缩方法并进行具体实施，通过降低有限元模型自由度，以提高计算效率，进而研究刚柔耦合动力学车辆模型的建模方法，建立整车刚体模型和整车刚柔耦合动力学模型。 3.开展商用车多刚体模型、刚柔耦合模型的振动特性研究，包括路面脉冲输入仿真、整车前轮跌落仿真，通过试验结果验证两种模型的正确性，比较多刚体模型、刚柔耦合模型的仿真计算精度。对比结果表明，试验数据与刚柔耦合模型仿真数据一致性较高，刚柔耦合模型比纯刚体模型更准确。通过仿真计算两种模型在随机路面激励下的动态响应，结果表明，整车刚柔耦合模型关键点振动加速度有所减小、悬架动挠度和轮胎动载荷有所增大，平顺性相对较好。 论文系统研究了商用车多体动力学一般建模方法，突出钢板弹簧的非线性和整车刚柔耦合特性，总结了钢板弹簧悬架、商用车各子系统建模要点和平顺性仿真分析的一般方法，为商用车建模仿真提供了较好的参考依据。 |
| 作者： | 黄黎源 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张农;胡祖汉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
