基于多刚体系统动力学载货汽车平顺性建模与仿真

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1、密级挂林电子科技大学硕±学位论文题目基于多刚体系统动力学裁货汽车平顺性建模与仿真（英文）Ｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｒｕｃｋｒｉｄｅｃｏｍｆｏｒｔｂａｓｅｄｏｎｔ－ｒ－ｓｓｍｕｌｉｉｇｉｄｂｏｄｖｖ１：ｅｍｄｙｎａｍｉｃｓ：１２２０１１２３６研究生学号：伍建伟研究生姓名指导教师姓名、职务：刘夫云教授申请学位口类：王学硕壬学科、专业名称：机械王程提交论文日期：２０１５年４月论文答辩日期：２０１５年６月独创性（或创新性）

2、声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研内容！＾＾，论文中究成果。尽我所知，除了文中特别加糾示注和致谢中所罗列的外不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得桂林电子科技大学一或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。一切相关责任申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担。：、本入签名：曰期Ｌ瓜建命之雌，关于论文使用授权的说明目Ｐ：本人完全了解桂林电子种技大学有关保留和使用学位论文的规定，研究

3、生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属桂林电子科技大学。本人保证毕业离校后。，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为桂林电子科技大学学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文：学校可公布论文的全、。（，可ｉｌ允许保密的论部或部分内容ｔ采用影印缩印或其它复制手段保存论文义在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密在。＾年解密后运用本授权书本人签名：曰期：含．（谷导师签名：刊夫＾０期：摘要随着载货汽车的不断普及，人们对载货汽车的要求越来越高，对平顺性也提出了更高的要求。然而，现有的商

4、业化动力学仿真软件，无论是动力学建模的便利性，还是仿真优化的效率都难Ｗ满足工程实际的要求，而该些已经成为了汽车平顺性仿真、ＭＡＴＬＡＢ的ＧＵ一Ｉ模块优化和控制的技术瓶颈。因此，本文的研究目的是基于开发款操作简单、使用方便的载货汽车平顺性仿真分析系统，并且能够实现真正意义上的参数化建模：。主要研究内容如下１．建立了载货汽车平顺性动力学模型。根据载货汽车的特点对模型进行了合理１１的简化，建立了自由度的多刚体系统动力学模型。Ｗ卡尔丹角来描述载货汽车多刚体系统的姿态，搭建起各个刚体之间的运动学关系，运用多刚体系统动力学建

5、模方１１法，建立了载货汽车自由度平顺性动力学模型及其动力学方程。２．建立了四轮相关路面随机输入时域模型。为了给载货汽车平顺性时域分析奠定基础，采用逆快速傅里叶变换法（ＩＦＦＴ法）建立四轮相关路面随机输入的时域模型，通过与标准的路面谱进行对比，其吻合程度高，验证了时域模型的正确性。３．开发并验证了载货汽车平顺性时域仿真系统。为便于工程技术人员的操作与使用，基于ＭＡＴＬＡＢ的ＧＵＩ模块开发了载货汽车平顺性时域仿真系统，并Ｗ某型号载货汽车为例进行了平顺性时域仿真。从软件与实验两个方面，验证了该系统仿真模型与仿真结果的

6、正确性。４．进行了载货汽车非线性稳定性仿真分析。针对载货汽车平顺性突变现象，利用数值方法进行了非线性稳定性仿真分析。数值仿真表明的确存在非线性不稳定现象，且出现不稳定的区域与实际情况大体相符，由此解释了载货汽车平顺性不稳定现象。同时，数值仿真结果表明适当地增大阻尼系数不仅能消除非线性不稳定现象，还能降低响应的幅值。关键词：载货汽车；平顺性；多刚体系统动力学；ＩＦＦＴ法；ＭＡＴＬＡＢＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｏｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｒｕｃｋｅｏｌｅｈａｖｅｈｉｈｅｒ

7、ｄｅｍａｎｄｓａｎｄｕｔｆｏｒｗａｒｄｈｉｈｅｒｐｐ，ｐｐｇｐｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｒｉｄｅｃｏｍｆｏｒｔ．Ｈｏｗｅｖｅｒｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｄｎａｍｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｙｕｓｏｆｔｗａｒｅｃａｎｎｏｔｍｅｅｔ化ｅｒｅｑｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｒａｃｔｉｃａｌｅｎｉｎｅｅｒｉｎｉｎ化ｅａｓｅｃｔｓｔｈｅｐｇｇｐｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅｏｆｄｙｎａｍｉｃｓｍｏｄｅｌｉｎｇ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｅｆ

8、ｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｔｅｃｈ打ｉｃａｌｂｏｔｔｌｅ打ｅｃｋｓｔｏＣＯ打化ｏｌｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏ打