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《中国农业大学》 2002年
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车辆平顺性虚拟试验技术的研究

王国权  
【摘要】: 平顺性是现代高速度、高舒适性车辆的一个主要性能,所有新开发的车辆或经过改装的车辆都要进行平顺性分析和试验。传统的分析方法是对车辆进行抽象简化,建立其振动微分方程,通过在频域范围求解预估其平顺性,分析结论都以曲线和数据来表示,缺乏直观性和交互性。计算机技术的发展,虚拟现实技术的逐渐应用,可以实现在计算机上建立汽车产品的三维实体模型和试验道路虚拟场景,使虚拟汽车在虚拟的试验道路上行驶,以三维实体模型的运动体现车辆的平顺性情况。即通过在计算机上“再现”、“体验”试验过程,在产品的设计阶段进行车辆的平顺性试验,为减少开发过程中试验和制造费用提供求解方案。虚拟试验用于车辆平顺性研究,具有理论的深刻性和实际应用的双重意义。围绕车辆平顺性的虚拟试验技术,本文在设计与建立桌面式车辆平顺性虚拟试验系统、建立平顺性动力学分析模型,虚拟场景中车辆平顺性试验的实现,试验数据的再现等方面进行了探索性的工作。 本文采用两种方法建立了车辆平顺性分析的动力学模型:8自由度车辆平顺性分析的微分方程模型,考虑了驾驶员和车体的侧倾,结合随机路面激励的时域模型,在B级路面输入条件下,进行了时域仿真求解,得到车辆和驾驶员在汽车坐标系中各个方位上随时间历程的运动位移;利用ADAMS软件建立的福田小卡汽车,共计596个自由度的三维实体整车虚拟汽车模型,全面地考虑了影响平顺性的各种因素,然后通过对路面功率谱的变换生成适合于ADAMS/Tire的路面文件,实现了整车虚拟样机在随机输入激励下,车辆振动模型的时域仿真求解。 参照道路试验场景,建立了模拟随机道路的包括路面、河流、草地、房屋、树木、山脉等对象的车辆平顺性试验场图形数据库。对图形帧缓存、通道、场景、光照、视点等资源进行设定、编程后,建立了模拟真实世界场景、色彩和光照的虚拟试验场景。使用OpenGVS SDK编程工具,实现了对虚拟试验场景和车辆模型数据库的调用。汽车模型在虚拟道路试验场中行驶时,能够体现车厢(包括驾驶室)的垂向运动、横向运动和俯仰运动;驾驶员的垂向运动、横向运动和俯仰运动,六个轮胎的旋转运动。其运动规律皆由模型分析的数据来驱动确定。从而实现车辆平顺性的振动位移在计算机屏幕上的显示,以图像运动的形式表现车辆的平顺性。 本文还建立了基于虚拟仪器技术的虚拟试验数据再现系统,使得以图像显示的运动能以数据曲线形式再现,为定量分析提供方便。通过与实车道路试验数据的比较,表明虚拟试验有较好的可信性。
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:U467

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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中国期刊全文数据库 前10条
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6 王文瑞;徐宝云;顾亮;王东亮;;履带车辆平顺性动态仿真[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年
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8 王文瑞;徐宝云;顾亮;王东亮;;履带车辆平顺性动态仿真[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
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10 王亮;商霖;刘博;丁镇军;;基于NASTRAN惯组小系统角振动传递虚拟试验技术[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王国权;车辆平顺性虚拟试验技术的研究[D];中国农业大学;2002年
2 尹念东;汽车—驾驶员—环境闭环系统操纵稳定性虚拟试验技术的研究[D];中国农业大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 哈喜宁;通信电源设备虚拟试验技术研究[D];北京邮电大学;2009年
2 刘晓明;专用车辆振动特性虚拟试验技术研究[D];南京理工大学;2008年
3 杨颜志;铁道车辆舒适性虚拟试验技术的研究[D];中南大学;2007年
4 李自强;飞机反推力系统虚拟试验技术研究[D];华中科技大学;2011年
5 周浩亮;引信动态特性及热特性虚拟试验技术研究[D];南京理工大学;2007年
6 刘立国;SPECT机械系统可靠性虚拟试验技术研究[D];北京化工大学;2017年
7 车杰;基于加工误差的无返回力矩钟表机构虚拟试验技术[D];南京理工大学;2008年
8 刘向平;铁道车辆运行稳定性虚拟试验技术研究[D];中南大学;2009年
9 刘颖;摩托车车架虚拟试验技术的研究[D];西南交通大学;2005年
10 王银涛;多学科联合虚拟试验运行控制系统设计与实现[D];国防科学技术大学;2012年
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