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车辆行驶动力学 研究现状 姓名：赵方 班级：研1002班 学号：2010020038 指导老师：林慕义 完成日期：2010年12月27日 目录 前言 2 汽车行驶动力学的研究现状 3 一、国内外研究现状 3 1、路面对汽车激励建模研究的现状 3 2、汽车振动模型建模研究的现状 4 3、汽车行驶平顺性仿真求解方法的研究现状 4 4、虚拟激励法的研究现状 5 二、行驶动力学的新发展 6 1、车辆行驶平顺性评价 6 2、车辆非平稳行驶动力学研究方法 7 3、联合仿真 8 三、存在的问题 9 四、今后努力的方向 10 总结 12 参考文献 13 前言 行驶动力学研究中的首要问题是建立考虑悬架特性在内的汽车动力学模型。在汽车理论中常用汽车的平顺性作为行驶动力学的主要评价性能。按照GB/T 4971-1985《汽车平顺性名词术语和定义》，汽车平顺性是指避免汽车在行驶过程中所产生的振动和冲击使人感到不舒适、疲劳甚至损害健康，或使货物损坏的性能[2]。 车辆动力学的系统研究始于50年代，随着计算机技术的发展和随机振动理论的应用使车辆行驶动力学得到迅速发展。80年代初，国际上成立了车辆系统动力学学会，总部设在荷兰，定期出版刊物和举行学术会议，发表大量必威体育精装版研究成果，使汽车动力学的研究发展到一个崭新的阶段。有代表性的著作是德国Mitschke.E.M(1963)，Packeja.H.B(1976)，Willermeit.H.P(1980)所著的汽车动力学，美国GillespieT.D(1992)的汽车动力学基础。Mitschke教授在其著作中详细论述了汽车的驱动、制动、操纵稳定性和车辆的振动，该著作在80年代初译成中文，在我国汽车动力学研究中产生重要影响，其中90年代出版的汽车动力学(B卷)对汽车行驶动力学进行了全面的论述。我国郭孔辉院士是国内最早开始应用随机振动理论研究汽车行驶动力学，并在国际上产生重要影响。国内有代表性的著作是张洪欣教授的汽车系统动力学，Dave Crolla，喻凡教授所著的车辆系统动力学及其控制，喻凡教授和林逸教授所著的汽车系统动力学。随着系统动学软件ADAMS、MEDYNA、DADS、SIMPACK等软件的问世加速了汽车动力学的发展，并在汽车的研发过程中得到广泛的应用，对于提高车辆的行驶性能、安全性能和可靠性发挥了重要作用。车辆行驶动力学主要研究路面激励模型和特性、车辆行驶动力学模型及其动态特性、结构和使用参数对动态响应的影响及其参数优化，动态响应的控制问题以及响应指标的评价，即车辆行驶平顺性评价。 汽车行驶动力学的研究现状 车辆行驶动力学(Vehicle Ride Dynamics)是车辆系统动力学的一个重要方面，主要研究车辆行驶时，在随机不平路面的激励下整车及部件的动力学问题，是提高汽车行驶平顺性、安全性和零部件可靠性的重要理论基础。研究内容包括路面激励的时域、频域模型及其特性、整车模型建立，悬架系统部件模型和特性，如减震器、弹簧、橡胶连接件特性、车体弹性，整车及部件的多体动力学问题，汽车驶时的NVH(Noise Vibration Harshness)特性及其控制问题[1]。 一、国内外研究现状 随着多体系统动力学的发展和计算机软硬件技术的进步，在对汽车动力学的研究中可以用更复杂的数学模型表示，计算机可以高速地进行模拟仿真运算[2]。 20世纪50年代后，仿真技术开始发展，并被逐渐引入到汽车振动研究领域。到20世纪70年代，汽车动态仿真技术已在国外得到普及，产生了不同复杂程度的汽车模型。汽车动态仿真的方法可以分为两大类:多体参数法和集中参数法。但是无论应用哪一种方法进行汽车行驶平顺性分析，都必须建立合理正确的汽车振动的力学模型[8]。 1、路面对汽车激励建模研究的现状 大量的测量分析结果发现，路面不平度具有随机、平稳和各态历经的特性。因此，可以用平稳随机过程理论分析与描述，常用道路垂直纵断面与道路表面的交线作为路面不平度的样本，由样本方差或功率谱密度作为样本的统计特征。对于路面不平度的研究，各国学者提出了不同形式的频域模型，即路面功率谱密度表达式。它有两种表达形式:幂函数和有理数形式，两者具有等价性，在建立汽车路面激励模型方面得到广泛应用。 路面激励的频域模型首先用于汽车单轮力学模型，即此时的汽车路面激励的功率谱密度就是路面不平度的时间功率谱密度。由十前后车轮的路面激励只存在因汽车的轴距和行驶车速产生的时间延迟，因此，由前后车轮的滞后关系，可以建立1/2汽车两轴或多轴的路面激励频域模型。由于汽车左右车轮的实际输入并不完全相同，两者之间的统计特性需要用互功率谱密度或相干函数来描述。在基于左右轮迹的统计特性相同，且相位谱等于零的假设，建立了前后轮距相等的路面对四轮汽车激励的功率谱密度矩阵。 在四轮路面激励