基于ADAMS／Car微型观光电动汽车典型路面平顺性仿真.pdf

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1、第36卷第2期河北联合大学学报(自然科学版)Vo1．36No．22014年4月JournalofHebeiUnitedUniversity(NaturalScienceEdition)Apr．2014文章编号：2095-2716(2014)02-0120-04基于ADAMS／Car微型观光电动汽车典型路面平顺性仿真乔长胜，李耀刚，琚立颖，冯泽，张文明(1．河北联合大学机械工程学院，河北唐山063009；2．北京科技大学机械512程学院，北京100083)关键词：典型路面；平顺性；ADAMS／Car；垂向加速度摘要：基于国内以传

2、统汽车底盘为基础进行改装设计所研制的电动汽车出现平顺性差等缺点，以唐山市电动汽车重点实验室前期研制的微型观光旅游电动汽车为基础，建立整车AD．AMS／Car虚拟样机模型。使此微型电动汽车以一定车速驶过长坡形凸块路面和三角形凸块路面进行典型路面的平顺性仿真分析。在后处理模块中绘制汽车质心垂向加速度特性曲线，进而评价此车平顺性能。为今后改善电动汽车各方面性能提供一定的理论数据基础。中图分类号：U418．62文献标志码：A0引言汽车平顺性是指在外界路面不平的输人情况下，汽车所做出振动响应在一定标准极限值范围变化。基于乘客的舒适程度来

3、对汽车平顺性进行相应的评价是平顺性主要评价方法。因此平顺性主要根据乘员主观感受的舒适性来评价。研究平顺性的主要目的就是控制汽车振动系统的动态特性，使振动的“输出”在给定的工况的“输入”下不超过一定界限¨，以保持成员的舒适性。基于国内的电动汽车大都是以传统汽车为基础进行改装设计而成的，其底盘各种子系统与传统底盘系统各子系统有很大的差异，以简单改装而成的电动汽车必然会产生一系列操纵稳定性问题和汽车乘坐舒适性问题。要提高汽车整体的性能，就要对其进行各方面的实验研究，确定电动汽车性能的各种参数，进而改进设计和研制适合电动汽车的各系统。

4、基于唐山市电动汽车重点实验室前期研制的微型旅游观光电动汽车，依据此物理样机模型，在ADAMS／Car中建立悬架优化后的整车多体系统虚拟样机模型，对此模型进行了典型路面的平顺性仿真分析，通过ADAMS／Postpro—cessor后处理模块绘制汽车质心振动加速度特性曲线评价汽车的平顺性能，为进一步对整车平顺性的优化提供一定的优化方向。l整车模型的建立依据微型旅游观光电动汽车实体样机，在ADAMS中分别建立汽车底盘系统的各个子系统L2J，把转向子系统、悬架系统、轮胎系统、底架系统组装成整车模型。其中对悬架系统和底架系统部分零件进行

5、了一定的几何外形简化处理，最终整车模型如图1所示。图1整车系统收稿日期：2013—10-25基金项目：唐山市科技局项目第2期乔长胜，等：基于ADAMS／Car微型观光电动汽车典型路面平顺性仿真1212典型路面的仿真人体对机械振动的反应与振动的方向、振动频率的大小、振动的强弱程度有关，又由于每个人素质的差异，所以其对振动的敏感度不同。以国情为基础，我国规定了汽车平顺性测定评价实验方法，包括评价汽车垂直振动时车身质心加速度的典型路面平顺性实验和评价汽车在行驶在水泥路面和沥青路面产生振动对人体影响时随机路面平顺性实验。本文的研究对微

6、型观光旅游电动汽车进行典型路面的平顺性仿真实验分析。根据国标GB／T5902—1986(汽车平顺性脉冲输入行驶试验方法》规定了此类研究平顺性的方法。此实验方法要求汽车以某一匀速不变的车速在满载的状态下(此微型电动观光旅游车前排乘坐2人，中排乘坐2人，后排乘坐2人，且此6个体重均为65kg)直线驶过路面的凸块。此国标规定试验的车速为20km／h、30km／h、40km／h、50km／h、60km／h。但考虑到所研制的微型观光旅游电动汽车最大速度为30km／h一50km／h，所以，根据实际汽车情况使其在车速20km／h、30km／

7、h、40km／h、50km／h下分别驶过两种形状凸块：三角形和长坡形进行平顺性仿真评价实验的路面输人。2．1长坡形路面的平顺性仿真长坡形路面主要模拟汽车驶过减速带时的振动响应是否在平顺性标准范围之内。由国标GB／T5902—1986(汽车平顺性脉冲输人行驶试验方法》知仿真实验中所建立的长坡形凸块路面具体尺寸参数如下图所示。g图2长坡形凸块路面g=(·⋯s27r)0ooo(1)式中：为汽车前进的方向；g为路面的高度；为按需要而定，但必须大于轮宽。以MATLAB计算公式(1)，得出长坡形路面的几个函数值如表1所示，进而在ADAMS

8、中建立此长坡形凸块的路面文件。表1与q数值表在ADAMS／Car中对所建立的整车多体动力学模型输入长坡形凸块路面文件后，即可对整车进行各种车速下匀速行驶平顺性的仿真。仿真结束后进入ADAMS／Postprocessor中绘制此微型观光旅游电动汽车质心处垂直加速度响应曲线如下：