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客车整车空气悬架多体动力学建模与仿真研究
| 论文题名： | 客车整车空气悬架多体动力学建模与仿真研究 |
| 关键词： | 空气悬架;联合仿真;橡胶衬套;公交客车 |
| 摘要： | 随着我国城市交通的发展，人们对公交客车行驶平顺性和操纵稳定性提出了更高的要求。空气悬架可以较好的满足此要求，并且空气悬架还能改善轮胎接地性，减少对路面的损坏等，本文以YBL6891H型空气悬架客车为研究对象，采用多体动力学软件SIMPACK建立了整车多体动力学模型，通过整车道路平顺性试验验证了模型的正确性，在整车模型基础上进行了前后阻尼与空气弹簧匹配和整车阻尼力模糊控制的联合仿真，并就橡胶衬套对整车性能的影响和空气弹簧模型作了进一步研究。 首先，基于多体动力学理论，根据各机构运动关系建立拓扑图，通过测量、试验、计算和采用CATIA建立三维模型等方法，获得了各零部件的质量特性参数、定位参数及其它基本参数，建立整车多体动力学模型，对整车模型进行了随机路面输入的仿真，同时进行了整车道路平顺性试验，以验证模型的正确性，为进一步的研究奠定了基础。 第二，在整车多体动力学模型的基础上，进行了四种典型工况下的前后阻尼与空气弹簧的匹配。一定范围内改变前后阻尼，结果表明车身垂直加速度、悬架动行程和轮胎动载荷均不同。 第三，综合考虑整车的垂直、俯仰和侧倾运动，采用八板块整车控制策略，在MATLAB/Simulink中设计了整车系统模糊控制器，包括垂直控制器、俯仰控制器和侧倾控制器，然后建立了SIMPACK和MATLAB的联合仿真模型，仿真结果表明基于阻尼的模糊控制有效改善了整车行驶平顺性。 最后，详细分析了导向机构各处橡胶衬套刚度对车身垂直加速度、俯仰角加速度和侧倾角加速度的影响，结果表明，橡胶衬套径向刚度对其影响微小，扭转角刚度影响显著，前纵推力杆、前V型推力杆、后V型推力杆和后纵推力杆处橡胶衬套扭转角刚度对其影响依次增大。在此基础上，考虑非理想气体对空气弹簧刚度的影响，即基于范德瓦耳斯方程重新建立了三类空气弹簧的刚度特性模型，引入气体非理想化修正因子H完善了模型，使建立的空气弹簧刚度特性模型的适应范围扩大。 |
| 作者： | 赵华伟 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陈龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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