试析某轿车操纵稳定性建模及仿真研究

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1、安徽农业大学硕士学位论文某轿车操纵稳定性建模及仿真研究姓名：郑明峰申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：冯能莲20090601摘要汽车的操纵稳定性是影响其安全性的主要因素之一，因此如何评价和设计汽车的操纵稳定性、获得良好的安全性，一直是汽车领域研究的重要课题。本文研究的目的是为了修改某轿车设计参数和优化操纵稳定性能。在传统的汽车设计过程中，必须经过反复修改和试验，产品开发成本高，周期较长。运用ADAMS软件建模，方便修改参数，缩短产品开发周期，减少开发成本，提高产品质量，获得较优的设计方案。本文综合运用了动力学仿真和试验研究的方法。在深入研究系统动力学仿真软件ADAMS的基础上，

2、结合某轿车产品开发项目进行轿车操纵稳定性能建模、仿真及试验研究。研究方法和步骤有以下两点：1.在查阅、收集和测量某轿车相关参数后，建立前悬架模型，并对所建轿车模型进行调试，而后对前悬架模型进行操稳性能仿真试验。以对前悬架轮胎接地点侧滑量性能影响较大的其中的四个参数(上横臂长度、上横臂在轿车横向平面的倾角、下横臂长度和下横臂在轿车横向平面的倾角)为变量，在前悬架的上下跳动过程中，对这四个变量进行优化分析，获得某轿车前悬架模型的操纵稳定特性曲线，结果表明：前悬架的特性参数主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束角在前轮上下跳动过程中，变化曲线比较理想；同时车轮的侧向滑移得到大幅度改善，轮胎

3、的磨损程度也得到降低。2.运用ADAMS/View软件模块建立了包括某轿车前后悬架、轮胎、转向系统、车身系统等组成的非线性整车动力学模型，根据操纵稳定性的评价方法和国标，应用所建某轿车整车模型进行了稳态响应试验、蛇行试验等操纵稳定性仿真试验，采用侧向加速度、横摆角速度、车身侧倾角等指标分析和评价了整车的操纵稳定性能。为验证所建模型的正确性，进行了实车试验，结果表明，仿真结果和实车试验结果相近，证明所建整车模型基本正确，可用于某轿车的操纵稳定性性能仿真和预测。通过整车模型的转向特性、蛇行仿真试验及实车试验对比分析，转向半径随着车速增加而变大，并且随着车速的增加，转向半径的增幅也加大，某轿车质

4、心轨迹线基本符合轿车的不足转向特性，同时也说明整车具有良好的不足转向性，响应较灵敏。综合以上：由整车模型仿真与实车试验曲线吻合度大于80％，证实了本文所建某轿车整车动力学模型与实车的正确性、可靠度和可信度，为以后进行参数化仿真分析提供了模型可用性依据和参考，也为进行轿车的设计和实车性能的参数优化提供参考依据和理论基础。关键词:操纵稳定性，ADAMS仿真，试验研究IAbstractVehiclehandlingandstabilityisamainfactorofvehiclesafety,soitisanimportanttopicinautomotivestudythatishowtoe

5、stimateanddesignthevehiclehandlingandstabilityinordertoacquirethefavorablesafety.ThepurposeofthisstudyistomodifytheparametersofakindofcarandoptimizetheHandlingandStability.Inthetraditionalcourseofvehicledesign,modificationandexperimentationarerepeated,sothecostofproductdevelopmentishigh,andthecycl

6、eofvehicledevelopmentislong.ModelingwithADAMScouldmodifyparametersconveniently,shortenthedevelopmentcycle,reducethecostofdevelopment,improvethequalityofproduct,andachievetheexcellentdesigncase.Inthispaper,thedynamicsimulationandexperimentalresearchmethodsareused.BasedthestudyofADAMS,whichisasystem

7、dynamicssimulationsoftware,combinedwithdevelopmentprojectofakindofcar,themodeling,simulationandexperimentsofhandlingandstabilityarestudied.Therearetworesearchedmethodsandsteps:afterconsulting,collectingandobtaini