车辆动力学基础10教学教材.ppt

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1、车辆动力学基础10模型简化考虑垂直和俯仰振动的平面模型车辆½多体动力学模型簧载质量和非簧载质量确定车辆质量分成簧载质量和非簧载质量两部分。由弹性元件承载的部分质量，如车身、车架及其它所有弹簧以上的部件和载荷属于簧载质量。车轮、非独立悬架的车轴等属于非簧载质量。减小非簧载质量可使车身振动频率降低，而车轮振动频率升高，这对减少共振，改善汽车的平顺性是有利的。簧载质量和非簧载质量确定非独立悬架的车身和车架为簧载质量，车桥、桥壳及主减速器差速器等为非簧载质量；独立悬架车辆,簧载质量除了包括车架及与之固联的主减速器、差速器等零部件的质量外,还包括悬架系统中一部分零件的部分质量。悬架

2、和传动装置的某些部分，目前还比较难以精确计算。比如弹簧、减振器、控制臂、稳定杆、传动轴等怎么计算？实际估算实际计算过程中，都按50%计算，即弹簧、减振器、控制臂、稳定杆、传动轴等质量的1/2计算为非簧载质量。独立悬架以及整体桥壳的非驱动桥，非簧载质量（前后）各为50-90kg,带有主减速器及差速器的整体驱动桥，非簧载质量为100-140kg。独立悬架非簧载质量的计算独立悬架系统中,各个零部件的质量及质心位置可用PRO/E软件精确求出,也可用实验的方法获得,地面法向反作用力可根据整车质量、质心位置、轮距等参数计算出来SWIFT轮胎模型ADAMS软件是世界范围内广泛使用的机械

3、系统仿真分析软件，该软件的12.0版本开始提供SWIFT轮胎模型。SWIFT轮胎模型是一种基于刚性环的物理模型，适用于车辆行驶平顺性和耐久性仿真。1.刚性环现代轮胎基本上为子午线轮胎，从结构上看，子午线轮胎是由高强度周向布置的带束和子午线方向布置的胎体构成。因此作为一种近似，可以将其简化为弹性基础上的圆环进行分析。根据轿车用子午线轮胎的模态分析,平面内轮胎胎体整体运动模态的固有频率约为80Hz,即80Hz以下,轮胎带束的运动可以看成是刚体运动,这是提出刚性环模型的物理基础。刚性环模型结构轮胎印迹2.包容特性轮胎的包容特性指路面扰动通过轮胎后,路面对轮胎的作用被轮胎滤波的特

4、性,这种滤波特性既包括几何滤波也包括弹性滤波；刚性环模型采用了单点印迹接触模型。对于长波长不平路面，采用单点接触模型不会产生太大的计算误差，但是处理路面短波长不平度时，误差增长较快。轮胎包容特性模型解决了这个问题。在SWIFT模型中包容特性通过等效路形输入的方法得以体现。等效路形通过不平路面的高度与斜率、轮胎等效滚动半径的变化决定轮胎动力学特性的变化。部分试验结果有效路形车辆驶过实际路形的过程中,实际路形经轮胎滤波后的路形称为有效路形。大多数的研究者将在车轮不跳离路面条件下的轮心运动轨迹作为有效路形的几何定义。轮胎包容模型基本曲线构建的有效路形弹性元件的计算刚度计算相对气

5、压其中：Wfu空气弹簧负荷Afu气囊有效面积确定了空气弹簧的具体型号后，需要从空气弹簧弹性特性曲线中测量出空气弹簧工作时的参数减振器的相对阻尼系数减振器中阻力和速度之间的关系可表示为为减振器阻尼系数；i为常数，常用减振器的值在卸荷阀打开前为1相对阻尼系数为悬架刚度；为簧载质量整车参数项目符号值轴距前轴负荷后轴负荷总重全高质心高WB（mm）Wf（kg）Wr（kg）m（kg）H（mm）CG（mm）6100600011700177003280955质心位置至前轴a（mm）至后轴b（mm）40002100轮胎型号轮胎滚动半径轮胎自由半径弹簧刚度(前/后)减振器阻尼(前/后)275

6、/70R22.5Rr（mm）Rs（mm）K(N/mm)δ(Nsec/mm)451485204/19114.2/13.2整车参数项目前轮后轮合计空载（kg）5400560011000乘客、随车物品（kg）60061006700满载（kg）60001170017700满载簧上质量（kg）55001020015700满载簧下质量（kg）50015002000满载车的前后负荷比34％68％100％此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢