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原文传递基于刚柔耦合悬架的全地形车操纵稳定性仿真研究

论文题名：	基于刚柔耦合悬架的全地形车操纵稳定性仿真研究
关键词：	全地形车;刚柔耦合悬架;操纵稳定性;仿真分析
摘要：	全地形车，是一种非上路、多功能车辆，广泛应用于娱乐、农场、军用以及特殊地形，它的市场需求量在急速扩大，国内外市场的竞争也空前激烈。随着全地形车的广泛应用，用户对其操纵稳定性、行驶安全性以及平顺性能提出更高的要求。利用多体动力学方面的知识和虚拟样机技术，可以在样车生产出来以前，在计算机上实现对虚拟样机进行操作稳定性、行驶平顺性仿真试验，从而缩短样车的生产周期，降低成本，具有广阔的应用前景。本文针对某全地形车开发现状，采用虚拟样机技术，运用Adams/car软件对该车基于刚柔耦合悬架的整车虚拟模型进行操纵稳定性分析，并对仿真结果进行评价。　　首先，本文利用某全地形车生产厂家提供的整车零部件图纸及参考样车，建立整车三维数字模型，从中提取建立前、后悬架及整车的虚拟样机模型所需参数。利用Hypermesh及Motionview软件建立前、后悬架双横臂的柔性体，对其进行模态分析，分析结果表明其频率均大于车身的频率，不会与车身产生共振;输出与ADAMS软件相结合的MNF文件，为建立刚柔耦合悬架模型做准备。　　其次，根据建模参数建立多刚体前、后悬架模型和刚柔耦合前、后悬架仿真模型，并对多刚体和刚柔耦合悬架模型进行同向跳动仿真的对比分析，输出车轮前束、车轮外倾角、主销后倾角以及主销内倾角随车轮运动的变化曲线。从分析结果可知，前后悬架两种模型的车轮定位参数符合《汽车工程手册》的相关规定;曲线图显示，结构的柔性变形对车轮定位参数产生一定的影响，柔性体更接近实际，其仿真分析的结果更加精准，使用刚柔耦合整车模型将更能得到精准的整车操纵稳定性。这为后续对基于刚柔耦合悬架的虚拟样机整车模型进行仿真试验奠定了理论基础。　　最后，建立转向子系统模型、车身子系统模型、轮胎子系统模型、制动子系统模型、动力子系统模型、前后悬架刚柔耦合子系统模型，调节好各硬点参数和通讯器的连接，装配成基于刚柔耦合悬架的整车虚拟样机模型。对整车的操纵稳定性能进行仿真试验分析，并对整车的稳态回转特性、转向回正特性以及蛇行特性进行了综合评分，判断该全地形车的操纵稳定性能的好坏。试验评价结果得到稳态回转试验综合评分为75.51，转向回正试验综合评分为83.85，蛇行试验综合评分为89.03，该结果满足国家标准的要求，说明该车的操纵稳定性能符合汽车工业上对整车的要求，但稳态回转试验的综合评分相对较低，稳态回转响应特性还有待提高。这为提高企业的产品性能提供了一个改进的方向。　　经过研究表明:该全地形车操纵稳定性能符合国家标准，但是还需要在结构和配置上进行改进。未加上横向稳定杆是影响操纵稳定性的一个重大因素，还可以通过加入电子控制系统来提高其操纵稳定性，进而提高整车性能。
作者：	周明华
专业：	机械工程
导师：	李红
授予学位：	硕士
授予学位单位：	扬州大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文