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基于柔性多體系統(tǒng)動力學理論, 分析了仿真軟件在汽車運動學和動力學中的應(yīng)用. 利用 PRO /E、ADAMS 軟件建立了某轎車的整車多體系統(tǒng)仿真模型. 詳細考慮了前、后懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、輪 胎、車身等總成, 以及各種聯(lián)接件中的彈性的影響. 并運用常規(guī)的操縱穩(wěn)定性試驗方法進行了運動學和 動力學的仿真, 初步探討了汽車操縱穩(wěn)定性仿真試驗的實際應(yīng)用. 仿真結(jié)果可靠真實, 設(shè)計參數(shù)修改方 便快捷, 可指導(dǎo)參數(shù)化設(shè)計產(chǎn)品開發(fā), 縮短設(shè)計周

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重慶大學學報(自然科學版) 2005年

和側(cè)向加速度為4m/s時最大橫擺角速度的延遲時間T max與穩(wěn)態(tài)側(cè)偏角 star的乘積);總方差.在頻域里進行評價時,主要的評價指標有:不同頻率下橫向加速度和橫擺角速度對轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的增益;不同頻率下橫向加速度和橫擺角速度對轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的相位.作為操縱輸入,在時域里有階躍、單正弦兩種,在頻域中用階躍、脈沖、連續(xù)正弦和隨機輸入4種

[4]

桿.可用行駛時間或閉環(huán)評價指標進行評價.

試驗采用了ISO的試驗規(guī)范,車速在100km/s用時4.6s完成了變道行駛,側(cè)向行駛距離為3.6m,仿真結(jié)果如圖6所示.

.

在時域里進行評價時采用角階躍試驗,車速在60km/h行駛時,方向盤轉(zhuǎn)角在0.38s內(nèi)由0 轉(zhuǎn)到60 ,圖4中顯示了方向盤轉(zhuǎn)角、側(cè)向加速度、橫擺角速度、質(zhì)心側(cè)偏角的時域的瞬態(tài)響應(yīng)曲線.頻域中采用了變頻率的正弦角輸入,車速在60km/h行駛時,方向盤轉(zhuǎn)角幅值為80 ,頻率由0.25Hz增加到0.5Hz.圖5中顯示了方向盤轉(zhuǎn)角、側(cè)向加速度、橫擺角速度、質(zhì)心側(cè)偏角的頻域的瞬態(tài)響應(yīng)曲線

.

圖6 變道試驗

3 結(jié) 論

本文運用計算機仿真試驗對汽車操縱穩(wěn)定性進行了全面的試驗研究,通過仿真試驗可以進行傳統(tǒng)試驗的所有試驗內(nèi)容,并得到滿意的結(jié)果.文中使用的ADAMS軟件是優(yōu)秀的多體動力學分析軟件,其求解器功能強大,尤其適合象汽車這樣的多體系統(tǒng)在汽車界已得到共識.虛擬樣機在工程領(lǐng)域的的使用將會越來越得到重視,建立#虛擬汽車 和#虛擬試驗場 ,是汽車CAE工程的任務(wù)和必然趨勢.使設(shè)計中的主要問題利用數(shù)字化樣機技術(shù)在設(shè)計初期得以解決.尤其在今后考慮ABS、TCS等動力學與控制集成問題多體系統(tǒng)動力學方面必將顯示更大的作用.參考文獻:

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[2] 杜中華,狄長春.Pro/E與ADAMS建立的虛擬樣機結(jié)構(gòu)

圖4

瞬態(tài)響應(yīng)時域試驗

圖5 瞬態(tài)響應(yīng)頻域試驗

尺寸優(yōu)化[J].機電工程技術(shù),2002,31(4):31-33.[3] HALEHEIGHAWY,MURRAYBC.Multi bodyDynamic

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洛陽工學院學報(自然科學版),2002,23(3):76-80.

2.3 雙移線試驗及蛇行試驗

雙移線試驗是綜合測定人-車-環(huán)境操縱穩(wěn)定性的閉環(huán)試驗.該項測試用于測定與交通事故有關(guān)的閉環(huán)行駛特性.它模擬汽車超車后,并隨之很快返回正確的車道上,此試驗對評價實際行駛條件下的人-車-環(huán)境閉環(huán)系統(tǒng)非常重要.在現(xiàn)在還有一種由蛇行試驗演變的變道試驗,這里標桿以相等的距離(通常為30m)排成一直線,且至少設(shè)置7根標桿.汽車要盡可

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