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《石家庄铁道大学》 2017年
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基于柔性车架刚柔耦合整车模型操稳性和平顺性分析与研究

黄玉亭  
【摘要】:近年来,我国工业经济不断扩大,汽车市场也急剧升温,重载货车需求量越来越大。为了在足够短的周期内开发出更高质量的汽车产品,需要更加高效精确的对汽车建模,研究重型载货汽车的操纵稳定性和平顺性。而以往对重型载货汽车的研究多数基于多刚体整车模型,很少考虑车架柔性的影响。但重型载货汽车车身长、轴距大、载重大的特点,使得车架柔性表现极为明显,因此有必要研究车架柔性化对整车动力学性能的影响。本文在有限元软件ANSYS中建立了某重型汽车的车架三维模型,通过静力学分析得出车架在弯曲工况和扭转工况下满足强度、刚度要求,进而通过模态分析得到车架的各阶固有频率和振型,最后生成车架的.mnf文件。在ADAMS中首先建立了多刚体整车模型,然后基于柔性车架模型建立车架模板子系统,与其它刚性子系统装配成刚柔耦合整车模型,并结合我校课题组大广高速实验数据验证了所建整车模型的正确性。参照操纵稳定性试验国家标准,对刚柔耦合整车模型和多刚体整车模型进行操纵稳定性的角阶跃、角脉冲和单移线工况仿真,分析车架柔性对操纵稳定性的影响。其次,对两种整车模型在随机路面和脉冲路面上的行驶平顺性进行仿真,分析不同等级随机路面及车速对车辆平顺性的影响。另外,建立高速公路连续减速带,计算了刚柔耦合整车模型通过连续减速带时的车身垂向加速度和各轮轮胎力,分析了减速带宽度和高度对刚柔耦合整车平顺性的影响。在取得良好限速效果又能保证整车行驶平稳性的情况下,为高速公路减速带的设计提出理论依据。通过对模型的建模及仿真分析,不仅提高了工作效率,降低了投入成本,而且可以便利的建立不同极限路况,研究各参数对车辆操纵稳定性和行驶平顺性的影响,为重型汽车设计提供帮助。
【学位授予单位】:石家庄铁道大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U463.32;U461

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