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匹配新型弹簧弹力车轮的越野车行驶性能研究
| 论文题名： | 匹配新型弹簧弹力车轮的越野车行驶性能研究 |
| 关键词： | 弹簧弹力车轮;越野车;行驶性能;平顺性 |
| 摘要： | 本文以新型弹簧弹力车轮为研究对象，利用弹性力学理论与有限元分析结合的方法，对其结构原理进行了论证，并对其力学性能进行了研究，对匹配新型弹簧弹力车轮与充气轮胎的越野车进行平顺性仿真分析，并对装配新型弹簧弹力车轮的越野车的特定工况进行了仿真分析。 首先，阐述了弹簧弹力车轮的系统构成及基本原理，对弹簧弹力车轮结构进行合理简化，根据简化后的模型进行弹性力学参数的分析，采用分离变量解法推导应力函数，根据圣维南原理对边界条件进行适当简化并进行三角级数展开，最后求得模型的应力、应变和位移。得出的结论为：圆环在受到到对称径向作用力的情况下变形成为一个连续光滑的椭圆，从而证明弹簧弹力车轮在受任意载荷的情况下能够顺利的滚动。 其次，在充分考虑轮胎的几何非线性、材料非线性以及车轮与地面接触非线性的前提下，选用体单元、杆单元、接触单元，建立了弹簧弹力车轮和子午线轮胎的三维非线性有限元模型，建模时考虑了橡胶材料的超弹性，选用Mooney-Rivlin材料模型。借助ANSYS软件的非线性分析技术分析研究了弹簧弹力车轮与子午线轮胎在垂直载荷作用工况、侧向受载工况、纵向受载工况、侧倾工况下的变形情况、应力分布、载荷-变形的关系和接地印迹和接地压力分布，模拟计算出弹簧弹力车轮和子午线轮胎的各种静态刚度并进行对比。重点对静态接地车轮垂直载荷工况下的各部件应力、变形和接地情况进行了详细的分析，得出的变形规律与弹性力学得出的结论是一致的，验证了有限元模型的正确性。得出的结论可为安全车轮的结构设计和优化提供相关依据。 最后，在ADAMS/Car中建立越野车整车模型，根据国家行驶平顺性标准规定，对分别装配弹簧弹力车轮、子午线轮胎的越野车进行随机输入路面和三角形凸块脉冲输入路面仿真试验，结果表明装配弹簧弹力车轮、子午线轮胎的越野车满足平顺性要求。针对越野车行驶工况的特殊性，对装配弹簧弹力车轮整车动力学模型进行特定工况仿真分析，验证了装配弹簧弹力车轮的越野车具有一定的通过垂直台阶、水平壕沟、陡坡的能力。综上，本文建立了匹配新型弹簧弹力车轮的越野车动力学仿真模型，并进行了初步仿真，为匹配弹簧弹力车轮的越野车的初样机进一步改进提供参考。 |
| 作者： | 岳红旭 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵又群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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