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考虑转向机构间隙与杆件弹性的汽车摆振系统动力学分析
| 论文题名： | 考虑转向机构间隙与杆件弹性的汽车摆振系统动力学分析 |
| 关键词： | 汽车摆振;转向系统;弹性杆件;四连杆机构 |
| 摘要： | 汽车摆振是指汽车在平坦的路面上直线行驶时，转向轮以一定的幅度和频率绕主销持续振动的现象。它恶化汽车的操纵性，影响行车安全，并使得汽车的动力性、经济性下降。它不仅危害大，而且很常见，因此引起国内外的普遍关注。 影响汽车摆振的因素很多，如轮胎特性、车身结构参数等等，本课题组的前期工作表明，转向系统中转向梯形的运动副间隙因素对摆振系统动力学响应有很大影响。而间隙会引起较大的碰撞力，这将使得杆件产生不容忽视的弹性变形，对摆振系统动力学产生很大影响，所以研究间隙和弹性因素共同对摆振系统的影响很有必要。 本文将转向梯形简化为平行于汽车坐标平面的四连杆机构，其中左转向节臂和转向横拉杆之间存在间隙，各杆件为弹性杆件，利用matlab/simulink软件建立了仿真模型，研究了杆件的间隙和弹性因素对摆振系统动力学造成的影响。同时分析了其他因素对摆振产生的影响，并提出了相应的减振措施。具体内容如下： 建立了四连杆机构的动力学模型，分析了间隙因素对四连杆机构运动带来的影响，并得到了含间隙弹性四连杆机构的激励项；建立了含间隙弹性四连杆机构的有限元模型，利用matlab/simulink软件进行建模仿真，经比较发现考虑杆件弹性因素后系统的动力学响应有所改善，但是随着间隙的增大，系统最终还是进入了混沌运动状态。 将转向梯形简化为四连杆机构，应用拉格朗日方程建立了含间隙刚性摆振系统的六自由度动力学模型，并结合含间隙弹性曲柄连杆机构的动力学模型，推出了含间隙弹性摆振系统的动力学模型。 基于含间隙刚性、弹性摆振系统的动力学模型，利用matlab/simulink建立了相应的汽车摆振的模型，通过仿真分析，比较了刚性、弹性系统对汽车摆振带来的影响，发现：随着间隙的变化，弹性系统相对不容易使摆振进入混沌的运动状态，并给出了考虑弹性因素时间隙的取值范围。此外，本文还对车速，转向机的阻尼等相关的参数对摆振系统的影响进行了分析，并给出了相应的取值范围。 |
| 作者： | 孙新岳 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 卢剑伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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