车轮系统对四轮独立驱动电动汽车摆振影响机理研究.pdf

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1、学校代码：10286分类号：U4密级：公开UDC：629学号：150272车轮系统对四轮独立驱动电动汽车摆振影响机理研究研究生姓名：许英导师姓名：陈南申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称机械工程论文答辩日期2018年06月02日二级学科名称车辆工程学位授予日期2018年月日答辩委员会主席李普评阅人盲审2018年06月02日硕士学位论文车轮系统对四轮独立驱动电动汽车摆振影响机理研究专业名称：车辆工程研究生姓名：许英导师姓名：陈南本论文获国家自然科学基金项目资助，项目编号：51375086、

2、51605087、BK20160671ASTUDYONTHEINFLUENCEMECHANISMOFWHEELSYSTEMONTHESHIMMYOF4WIDELECTRICVEHICLESAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYXuyingSupervisedbyProf.ChennanSchoolofMechanicalEngineeringSoutheastUniversityAp

3、ril2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数据电子出版社

4、、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：摘要车轮系统对四轮独立驱动电动汽车摆振影响机理研究研究生姓名：许英导师姓名：陈南学校名称：东南大学摘要在平坦的公路上行驶的汽车会产生车轮绕主

5、销的持续的振动现象，经过转向系统，该振动会传递到转向盘上，甚至引起整车的振动，这种复杂的振动现象被称作摆振。随着电动汽车需求量的不断增加以及四轮独立驱动(Four-Wheel-Independent-Drive，4WID)技术在结构、响应和节能方面的巨大优势，4WID电动汽车已经逐渐成为电动汽车发展的主流。而轮毂电机也凭借其能效高、结构紧凑等优点，被广泛运用于4WID电动汽车上。然而，轮毂电机的引入极大地增加了簧下质量，恶化了轮胎接地条件和车轮稳定性，进而会影响到汽车的摆振。为了研究车轮系统对4WID电

6、动汽车摆振现象的影响，本文以实验室自主研发的4WID电动汽车为研究对象，首先采用非线性动力学方法建立了整车的多自由度理论模型，并运用非线性理论和MATLAB软件分析了系统的Hopf分岔特性，研究了车轮系统对分岔特性的影响。然后运用多体动力学软件ADAMS/Car建立了整车的虚拟样机模型，并进行了典型的摆振工况仿真分析，研究了簧下质量以及其他车轮系统参数对整车运动状态的影响，且与理论分析的结果进行了对比。最后，为了验证仿真的结果，自主研发了一辆轮毂电机驱动的4WID电动汽车，并进行了场地试验研究。研究发现

7、，车轮系统是影响转向轮摆振的关键因素，在一定程度上，既影响系统发生Hopf分岔的临界速度，又影响转向轮摆振的振动幅度。而簧下质量与其他车轮系统参数又有不同之处：第一，随着簧下质量增加，不仅扩大了自激摆振发生的速度区间，而且使自激摆振发生的速度区间前移，即降低激发自激摆振的车速，产生低速摆振情况；第二，在簧下质量增加的情况下，自激摆振发生时的振动幅度不仅增大，而且与簧下质量的变化呈线性关系。关键词：摆振，四轮独立驱动电动汽车，簧下质量，霍尔夫分岔，虚拟样机IAbstractAStudyontheInflu

8、enceMechanismofWheelSystemontheShimmyof4WIDElectricVehiclesApplicant:XXSupervisor:XXUniversity:SoutheastUniversityAbstractThesteeringwheelshimmyreferstothecontinuousvibrationofthewheelaroundthekingpinwhenthecarisdrivingona