基于动力学模型的三轴汽车仿真系统研究

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1、学校代号10532学号S12021052分类号U463密级公开硕士学位论文基于动力学模型的三轴汽车仿真系统研究学位申请人姓名张强培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称郭孔辉教授学科专业机械工程研究方向汽车系统动力学论文提交日期2015年5月11日学校代号：10532学号：S12021052密级：公开湖南大学硕士学位论文基于动力学模型的三轴汽车仿真系统研究学位申请人姓名：张强导师姓名及职称：郭孔辉教授培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2015年5月11日论文答辩日期：2015年

2、5月21日答辩委员会主席：龚金科教授StudyonSimulationSystemofThree-AxleVehicleBasedonDynamicModelbyZHANGQiangB.E.(ShandongUniversityofTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringintheGraduate

3、SchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateprofessorGUOKonghuiMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：哀底曰期：ＷＴ年ｔ月曰ｊＩ气学位

4、论文版权使用授巧书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检、索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密口。＂”（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）作者签名；瓜护日期年ｒ月２＾曰导师签名；日期：ｙ年ｒ月日化吁基于动力学模型的三轴汽

5、车仿真系统研究摘要重型载货汽车在国民生活和设施建设中起着至关重要的作用，其动力学性能开发是重型汽车开发的重要组成部分，各大整车企业每年都投资大量的人力、物力进行积极研究和改进。仿真技术为进行车辆的动力学性能仿真提供了有力的工具。但现有的商用车动力学仿真软件较少，无法满足现代重型车辆的发展要求。因此，建立三轴重型汽车的动力学模型，开发三轴重型汽车动力学仿真软件具有重要意义。本文阐述了乘用车和商用车的动力学研究现状，描述了其各自悬架性能及K&C特性测量技术的发展状况，并且在分析乘用车与商用车之间差异的基础上

6、，指出了商用车在动力学建模方面的难点。推导了建立三轴汽车动力学模型所涉及的计算多体系统动力学基本理论，并简要介绍了现有的动力学仿真软件ADAMS、TruckSim。结合三轴汽车三自由度模型，利用模糊灰色关联分析方法对三轴汽车稳态响应特性的影响因素进行研究，明确了各个悬架K&C特性参数对操纵稳定性的影响程度。最后，综合考虑悬架K&C特性对整车性能的影响，应用计算多体动力学基本理论，建立面向特性的中后桥双胎三轴汽车二十六自由度非线性动力学模型。采用改进的迭代算法求解微分方程，利用Matlab编制了三轴汽车仿

7、真系统的实现程序及人机交互界面。通过与ADAMS和TruckSim对比分析，发现仿真精度高于TruckSim，运算速度快于ADAMS。此系统不但能够使CAE工程师在只获取整车基本特性参数的条件下,完成动力学性能仿真分析，提高工作效率，而且对三轴重型汽车动力学软件以及包含拖车、挂车在内的商用车动力学软件开发都具有一定的借鉴意义，此外所建仿真系统还有利于对车辆设计参数及各项性能进行优化与控制，以及在仿真系统的基础上实现车辆控制系统的开发。关键词：三轴汽车；动力学仿真软件；整车动力学模型；多刚体系统；K&C特

8、性；模糊灰色关联分析II硕士学位论文AbstractHeavytruckplaysavitalroleinnationallifeandfacilitiesconstruction,thedynamicperformancedevelopmentisanimportantpartofthedevelopmentofheavy-dutyvehicles,inwhichdomaineachautomobileenterpriseinputalo