基于adams对汽车操纵稳定性和平顺性分析.docVIP

太原科技大学 Taiyuan University of Science and Technology 作品研究报告 基于ADAMS的整车动力学仿真试验 作品作者 肖又强，吕钊，宣月娇，李耀启 指导教师 范英 专业方向 交通运输 所在学校 太原科技大学 二〇一二年四月 摘要 近年来随着我国汽车工业的迅速发展及小汽车开始大量进入百姓家庭，汽车的安全性能无论对于消费者还是汽车制造商都必须优先考虑，而汽车的动力学性能是汽车安全性能的重中之重。汽车的动力学性能是汽车本身，驾驶员及道路状况的综合反映。近来，汽车动力学的研究得以长足发展，不断进步。 本试验利用ADAMS/Car软件，建立包括前悬架、转向、车身、动力总成、轮胎、路面等系统在内的整车多体动力学模型。应用该模型进行了稳态回转、转向回正、转向盘角阶跃输入、转向盘角脉冲输入、蛇行等仿真分析。根据汽车操纵稳定性指标极限值与评价方法，对该车的操纵稳定性进行了评价。 本文还在此双横臂式前悬架的整车模型上，采用谐波叠加法编制了B级和C级路面谱，所生成的路谱与实际路面基本相符，并将整车模型置于仿真路面上，令其在40km/h、50km/h和60km/h三种不同速度下直线行驶，得到仿真结果。仿真试验结果表明，不同路面谱和不同速度是影响汽车行驶平顺性的因素。 对于制动性能的分析，本试验以不同的制动强度进行了直线制动和转弯制动仿真试验，对汽车的制动性能进行了预测和评价，为该车的制动性能分析提供了参考。 摘要 Ⅱ 第1章 绪论 1 1.1引言 1 1.2车辆动力学国内外研究现状 1 第二章ADAMS软件建模和后处理环境 5 2.1 ADAMS软件简介 5 2.1.1 ADAMS软件模块介绍 5 2.2 ADAMS软件特点 6 2.2.1 ADAMS仿真分析流程 7 第三章 建立整车模型 9 3.1 车辆仿真模型的参数准备 9 3.2 悬架系统的建立 9 3.2.1 前悬架模型的建立 9 3.2.2 后悬架模型的建立 11 3.3 转向系模型的建立 13 3.4 轮胎模型的建立 12 3.5 车身模型和动力模型的建立 14 3.6 整车模型的装配 15 3.7 本章小结 15 第四章 操纵稳定性仿真分析 16 4.1 汽车操纵稳定性概述 16 4.2 操纵稳定性评价方法 16 4.3 车辆操纵稳定性路上试验方法 16 4.4 转向盘转角阶跃输入仿真试验 16 4.4.1 试验方法 16 4.4.2 不同速度下的仿真结果 17 4.4.3 不同弹簧刚度下的仿真结果 18 4.5 转向盘转角脉冲输入仿真试验 21 4.5.1试验方法 21 4.5.2仿真结果 21 4.6 单移线试验 22 4.6.1试验方法 22 4.6.2 仿真结果 23 4.7 转向回正仿真试验 24 4.7.1 试验方法 24 4.7.2 仿真结果 24 4.8 稳态回转仿真试验 25 4.8.1 试验方法 25 4.8.2 仿真结果 26 4.9 蛇形仿真试验 20 4.9.1 试验方法 20 4.9.2 仿真结果 20 4.10 本章小结 32 第五章 随机路面行驶汽车平顺性仿真 33 5.1 试验方法 33 5.1.1 同速度不同路面下平顺性仿真实验 34 5.1.2 C级路面下不同速度平顺性仿真分析 36 5.2 本章小结 40 第六章 汽车制动性仿真实验 41 6.1 直线制动性试验 41 6.1.1试验方法 41 6.1.2仿真结果 41 6.2 转弯制动性试验 42 6.2.1 试验方法 42 6.2.2 仿真结果 42 全文总结 45 参考文献 46 第1章 绪论 1.1引言 汽车的动力学性能可以分为轮胎力学特性、汽车驱动特性、汽车制动特性、空气力学特性、汽车操纵稳定性、驾驶员—汽车—环境闭环系统特性、界限特性和异常运动、悬架机构、转向机构、传动机构等底盘的结构形式与高速汽车的匹配适应等主要内容。一辆汽车如果同时具备良好的上述诸动力学性能当然是最令人满意的，但实际上，动力学的各种性能之间时常是相互矛盾的，在设计(这里所讲的设计主要指机构的设计、连接件的设计，连接件包括铰链、弹簧、阻尼器、橡胶衬套等)中往往不能同时兼顾各种动力学性能，诸动力学性能无法同时达到最优。比如说平顺性与安全性之间往往是矛盾的，矛盾还可能出现在平顺性与操稳性、制动性与操稳性之间。在一种性能得以改善的同时，另一种性能通常会受到不同程度的削弱，比如在悬架机构的设计中如果单一的使平顺性达到最佳，汽车的安全性则会变差，因为在车身及座椅的振动加速度被控制在最小的同时，车轮的动载会相当的大．轮胎的抓地能力下降，车辆的路径跟踪能力受到影响。即使在同一动力学性能所包含的各指标之间，矛盾也是时常出现的，比如侧风稳定性与瞬态响应特性，它们对弹