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《东北林业大学》 2009年
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基于FVP技术的全路况林火巡护与扑救车辆动态性能研究

巴兴强  
【摘要】: 传统的产品设计过程是一个从样机试制到测试评估,再到反馈设计的循环反复过程。这其中的每一次循环,都伴随着物理样机的建造或修改,和伴之而来的产品开发周期的延长和开发成本的增长。采用功能化虚拟样机技术进行产品的开发,全过程以数字化方式进行,避免了物理样机的建造,有利于缩短产品开发周期,降低产品开发成本,改进产品设计质量,提高面向客户与市场需求的能力。 本研究以现有的全路况林火巡护与扑救车辆为原型和研究对象,采用功能化虚样机技术建立了该车的多体动力学模型。基于虚拟试验场对模型进行了平顺性、制动性和地形通过性仿真,并对试验仿真结果进行分析和评价,辨识了影响全路况林火巡护与扑救车辆平顺性、制动性和地形通过性的主要因素,并提出了优化设计方案。 首先,在Solid Works软件环境下对全路况林火巡护与扑救车辆主要结构部件进行几何建模和虚拟装配,得到整车三维实体模型。将Solid Works中的三维实体模型通过文件转换导入到仿真软件ADAMS中,根据各部件的相对约束、运动关系,在ADAMS中建立了该车整车多体动力学模型。第二,在Adams/car中进行了两侧车轮同向跳动虚拟试验,在试验中利用Adams/Insight对前悬架参数进行优化。第三,在论证模型可行性的基础上,基于ADAMS的虚拟环境,分别进行了随机路面输入和脉冲路面输入的平顺性仿真分析,讨论了所输出的特性曲线,达到了了解整车动力学特性的目的。然后,进行了平顺性驾驶实车试验,掌握了车辆在各种不平路面行驶的状态、性能。 最后,结合我国汽车性能试验标准,在不同环境模式下,对全路况林火巡护与扑救车辆的平顺性、制动性和地形通过性在时域响应和频域响应进行了计算和仿真,参考相关标准对试验结果进行了分析和评价。参照实际车辆试验标准对全路况林火巡护与扑救车辆的平顺性、制动性和地形通过性进行了实车试验,并与虚拟仿真结果进行了对比分析,结果表明虚拟仿真试验结果与实车试验数据非常接近。这为评估、改进、优化同类型车辆提供了重要的理论参考。该仿真研究为整车的设计开发提供了更加科学的方法,解决了一些相关车辆运动学和动力学难题,从而提高了设计水平,缩短设计开发周期,减少成本,为提高我国全路况林火巡护与扑救车辆自主开发能力做了有益的探索。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U469.68

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【参考文献】
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