论文部分内容阅读
随着科学技术的发展,人们对车辆性能的要求越来越高。在竞争日益激烈的情况下,采用新技术、新方法已成为提高产品竞争力的主要途径。虚拟样机技术集建模、仿真、优化等于一体,可以缩短产品开发周期、降低开发成本、提高产品质量,从而达到提高产品竞争力的目的。 汽车操纵稳定性能是指汽车在行驶时接受驾驶员控制的能力及行驶方向稳定的能力。操纵稳定性是影响车辆行驶安全的关键因素,已成为评价汽车性能的重要技术指标之一。因此,如何设计汽车的操纵稳定性,以获得良好的安全性一直是汽车研究人员所关注的热点问题。 随着计算机技术的迅猛发展,计算机仿真技术在汽车工业中得到广泛应用。特别是多体动力学理论、虚拟样机技术以及虚拟试验技术的发展,开拓了基于多体系统动力学理论的虚拟样机技术在汽车操纵稳定性研究和设计领域中的应用。 ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of MechanicalSystems)是当今应用最为广泛的机械系统动力学分析软件。基于虚拟样机技术,可把车辆视为多个相互联接、能够彼此相对运动的多体系统。本文的重点是运用虚拟样机技术,利用ADAMS/VIEW软件,建立了包括车身、悬架、转向系统、轮胎、差速器等在内的三轮车多体模型,对各部件之间的运动和联接做了深刻的分析,系统地完成以汽车操纵稳定性为研究对象的虚拟样机设计流程。利用虚拟样机技术建立实际车辆的整车动力学模型,在此基础上参考汽车操纵稳定性标准试验进行了三轮车操纵稳定性仿真研究。 主要工作成果有: 首先,根据三轮车操纵稳定性试验分析的要求和特点,参照某款三轮车的结构参数,利用ADAMS软件建立相对简化的三轮车整车三维参数化实体结构模型,包括车身、悬架、转向系统、轮胎、差速器等结构,完成虚拟样机建模。 其次,在建立合理准确模型的基础上,结合实际车辆试验标准,文章实现了该车的操纵稳定性基础试验,通过建立的一些测量函数,使得所需试验数据直接随仿真过程而出现,解决了数据处理的困难;通过实车试验对仿真模型的准确性进行了检验,试验结果表明仿真模型准确。 然后,通过修改各主要特性参数,包括三轮车重心位置、前后悬架刚度,设计出若干种变形车型。进一步敏感度分析研究了悬架等的特性参数及质量分布对操纵稳定性的影响,结合整车具体情况,提出了一些改善操纵稳定性的措施,具有一定的工程意义。 最后,拟定三轮车结构调整方案并组织样车再次进行试验。完成试验后,将所测得的方案样车试验数据与原车试验数据比较,试验对比结果与仿真分析结论一致,仿真分析研究成果得到验证。 整个研究过程以虚拟样机技术为核心,实现了在计算机上对三轮车的操纵稳定性的仿真研究。该研究对在车辆产品开发设计过程中改进三轮车的性能、提高三轮车的主动安全性、降低开发和制造成本及缩短产品开发周期有着一定的现实意义。