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基于动力学模型的三轴汽车仿真系统研究
| 论文题名： | 基于动力学模型的三轴汽车仿真系统研究 |
| 关键词： | 三轴重型汽车;动力学模型;稳态响应;悬架K&C特性;操纵稳定性 |
| 摘要： | 重型载货汽车在国民生活和设施建设中起着至关重要的作用，其动力学性能开发是重型汽车开发的重要组成部分，各大整车企业每年都投资大量的人力、物力进行积极研究和改进。仿真技术为进行车辆的动力学性能仿真提供了有力的工具。但现有的商用车动力学仿真软件较少，无法满足现代重型车辆的发展要求。因此，建立三轴重型汽车的动力学模型，开发三轴重型汽车动力学仿真软件具有重要意义。 本文阐述了乘用车和商用车的动力学研究现状，描述了其各自悬架性能及K&C特性测量技术的发展状况，并且在分析乘用车与商用车之间差异的基础上，指出了商用车在动力学建模方面的难点。推导了建立三轴汽车动力学模型所涉及的计算多体系统动力学基本理论，并简要介绍了现有的动力学仿真软件ADAMS、TruckSim。结合三轴汽车三自由度模型，利用模糊灰色关联分析方法对三轴汽车稳态响应特性的影响因素进行研究，明确了各个悬架K&C特性参数对操纵稳定性的影响程度。最后，综合考虑悬架K&C特性对整车性能的影响，应用计算多体动力学基本理论，建立面向特性的中后桥双胎三轴汽车二十六自由度非线性动力学模型。采用改进的迭代算法求解微分方程，利用Matlab编制了三轴汽车仿真系统的实现程序及人机交互界面。通过与ADAMS和TruckSim对比分析，发现仿真精度高于TruckSim，运算速度快于ADAMS。此系统不但能够使CAE工程师在只获取整车基本特性参数的条件下,完成动力学性能仿真分析，提高工作效率，而且对三轴重型汽车动力学软件以及包含拖车、挂车在内的商用车动力学软件开发都具有一定的借鉴意义，此外所建仿真系统还有利于对车辆设计参数及各项性能进行优化与控制，以及在仿真系统的基础上实现车辆控制系统的开发。 |
| 作者： | 张强 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 郭孔辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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