基于ATV的履带车辆悬挂系统仿真.pdf

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1、第28卷第4期计算机仿真2011年4月文章编号：1006—9348(2011)04一0363一04基于ATV的履带车辆悬挂系统仿真武云鹏，顾亮，管继富(北京理工大学机械与车辆学院，北京100081)摘要：研究履带车辆动态系统，使运动车辆缓和在路面行驶时受到的振动，使用ATV工具箱在ADAMS中建立了某履带车辆悬挂系统的动力学模型，应用多体动力学理论分析了车体、悬挂系统、负重轮、履带、路面之间的相互作用，给出了与各参数相对应的关系表达式，并描述了履带车辆运动学方程以及动力学方程。以标准梯形障碍物作为路面输入选取的各种参数进行了仿真，并将实车的车体固有频率、负重轮固有频率与计算得出的对应量

2、进行比较，结果显示二者基本吻合，从而说明所建立的仿真模型是可信、有效的，可为设计提供参考。关键词：履带车辆；多体动力学；半主动悬挂；仿真中圈分类号：TP391．9文献标识码：ASimulationofTrackedVehicleSuspensionSystemBasedonATVWUYun—peng，GULiang，GUANJi—fu(SchoolofMechanicalandVehicularEngineering，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)ABSTRACT：Thedy．amicmodelofatrackedve

3、hiclesuspensionsystemispresentedinADAMS／ATV．Thecorrela-tionofvehiclebody，suspensionsystem，road—wheel，track，androadisana删withmulti—bodydy,谢ctheo-ry，whichisused幽theImrmnetersofATVtoolbox，kinematicsequationsanddynamicsequations．ThestandardtrapezoidroadblockisusedasthesimulationinputinADAMS，andthesi

4、mulationresultsarecomparedwiththenatu·ralfrequenciesofpracticalvehiclebodyandroadwheel．Theresultsshowthatthecorrespondingnaturalfrequenciesarealmostidenticalandthedynamicsmodelisverifiedtobereliableandeffective．KEYWORDS：Trackedvehicle；Multi—bodydynamics；Semi—activesuspensionsystem；Simulationl引言悬

5、挂系统(简称悬挂)是履带车辆行动系统的一个重要组成部分，它能够缓和在路面行驶时车体受到的冲击与振动，并对提高车辆机动性具有重要作用。悬挂系统最常见的一种设计与仿真方法是忽略履带对车辆的影响，建立车辆的线性振动模型，计算车辆悬挂系统的性能。然而由于悬挂系统导向连接件在车辆布置中的几何非线性影响，悬挂系统中弹性、阻尼元件的自身的非线性影响，特别是当车体振幅很大时，线性模型很难准确地分析履带式车辆悬挂系统的动力学特性。另外履带作为履带车辆区别轮式车辆和轨道车辆的主要特征，在履带车辆动力学建模中应充分考虑到履带对路面不平度的影响以及履带引起的振动“牵连”等因素。ADAMS运用多刚体系统动力学理

6、论中拉格朗El方法，建立虚拟机械系统动力学方程，现在已经成为CAE领域中基金项目：国家部委预先研究基金(51404040t04BQ01)收稿日期：2010—02—24修回日期：2010—05—08使用范围最广、应用行业最多的机械系统动力学仿真工具。ATv工具箱(ADAMSTrackedVehicletoolkit)是分析履带车辆动力学性能的理想工具，特别是在悬挂系统的分析中应用颇多。本文将以某型履带车辆为仿真对象，通过ATV工具箱进行参数化建模，建立履带车辆多刚体动力学模型，对履带车辆在梯形障碍物路面直线行驶时进行计算，并将仿真结果与设计参数进行比对，验证其准确性和可信度。2履带车辆A

7、TV参数化动力学模型2．1模型结构及运动学分析图1是某履带车辆在ADAMS中的ATV参数化多刚体动力学结构。该模型车体(Hull)每侧有负重轮(Road—wheel)、平衡肘(Link—Roadwheel)、托带轮(Supportroll)、诱导轮(Idler)、主动轮(Sprocket)、履带(Tracksystem)。其中，诱导轮类型为旋转式(PivotingIdler)，通过连接杆(Link)张紧装置连接于车体，张紧装置由两个圆柱体(Te