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虚拟样机技术在沙滩车(ATV)开发中的应用
| 论文题名： | 虚拟样机技术在沙滩车(ATV)开发中的应用 |
| 关键词： | 沙滩车;虚拟样机技术;动力学模型;平顺性;操纵稳定性 |
| 摘要： | 传统的产品设计过程是一个样机试制,到测试评估,再到反馈设计的循环反复过程。这其中的每一次循环,都伴随着有物理样机的建造或修改,和伴之而来的产品开发周期的延长和开发成本的增长。采用虚拟样机技术进行产品的开发,全过程以数字化方式进行,避免了物理样机的建造,有利于缩短产品开发周期,降低产品开发成本,改进产品设计质量,提高面向客户与市场需求的能力。本文针对某公司生产的150型沙滩车,采用虚拟样机技术建立了该车的多体动力学模型。对模型进行了平顺性和操纵稳定性虚拟试验,对试验结果进行分析评价,找出了影响沙滩车平顺性和操纵稳定性的主要因素,并提出了改进意见。首先,利用厂方提供的图纸和部分技术参数,在CATIA环境下对沙滩车主要结构部件进行几何建模和虚拟装配,得到整车三维实体模型。将CATIA中的三维实体模型通过文件转换导入到ADAMS中,根据各部件的相对约束、运动关系,在ADAMS中建立了该车整车多体动力学模型。利用谐波叠加算法建立了沙滩车平顺性试验所需的各级路面谱文件,并编制了操纵稳定性试验所需的水平路面。对发动机激振力进行了分析,实现了ADAMS中沙滩车发动机激振力的模拟。然后,对沙滩车多体动力学模型进行屏蔽发动机激励和考虑发动机激励时的整车平顺性仿真试验,并利用编制好的平顺性评价软件对试验结果进行了分析评价,结果表明该车在砂石路面低速行驶时,驾驶员会感到不舒适,手把有些振动,高速行驶时驾驶员就会感到很不舒适,手把有明显振动;在类似田野的F级路面上行驶,驾驶员都会感到极不舒适,工作环境十分恶劣。针对路面激励对沙滩车低频振动的问题,采用正交试验法对该车前后减震器参数进行了试验研究,研究表明前悬架阻尼对整车平顺性影响最大,整车平顺性随悬架刚度阻尼的增加变差。最后,参照《汽车操纵稳定性试验方法》对沙滩车多体动力学模型进行稳态回转试验、角阶跃输入试验和单“移线”试验,并对仿真结果进行了分析评价,结果表明采用单摇臂式后悬和后桥单轴驱动是造成沙滩车在低侧向加速度时具有不足转向、中等侧向加速度时具有过多转向、高侧向加速度时又具有不足转向特性的原因。文章还分别就沙滩车前后螺旋弹簧刚度、发动机的布置以及驾驶过程中驾驶员身体的移动对整车操纵稳定性的影响进行了分析,研究表明驾驶员身体的移动更能直接、明显的改善沙滩车整车操纵稳定特性。 |
| 作者： | 彭旭阳 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 徐中明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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