黄振邦[1]2008年在《新型微型电动车底盘设计及操纵稳定性分析》文中认为电动车出现至今,都是在原有轿车的基础上,改变原有轿车的动力系统;研究的重点一直都是如何提高整车的动力性和续驶里程。随着研究技术的不断发展,电动车对于维护能源安全和改善大气污染发挥了积极的作用。随着电动车的发展,电动车需要从改装车发展为一种新型的车辆,需要根据新能源、新动力系统的技术要求,对整车的各种系统进行全新设计。本文提出的新型微型倒三轮电动车是一种城市家庭型微型电动车,是一种短距离行驶、能够承载两人或是能够装载适量货物的一种城市交通工具。它符合中国绝大部分城市家庭的需要。本文根据新能源、新动力系统的技术要求,对新型微型倒三轮电动车的底盘行驶系、制动系进行了全新的结构设计,分析研究了其行驶性能、制动性能及其操纵稳定性,以验证倒三轮电动车的可行性。在底盘设计中,本文应用工程设计软件UG建立了新型微型倒三轮电动车的车架模型、制动系统和悬架导向机构,并对其进行了有限元结构分析;进行了制动系统和减振器的设计计算和选型。在操纵稳定性分析中,本文通过对动坐标系下的运动微分方程形式进行了推导,并在此基础上建立三自由度非线性操纵稳定性模型,通过时域上的具体计算和绘制曲线图分析微型倒三轮电动车与普通四轮布置车辆的操纵稳定性的差异;在小转角和小侧向加速度的前提下将三自由度非线性模型简化为二自由度线性模型,对微型倒三轮电动车进行了稳态响应、稳定性及频率响应的理论分析,并绘制相关曲线。并经实验验证了倒三轮电动车具有与普通四轮布置车辆同样的操纵稳定性,证实了倒三轮电动车在本文的研究范围内是完全可行的。
雷兵兵[2]2000年在《客车操纵稳定性动力学模型的研究》文中指出本文在试验的基础上，运用相关理论建立了国产JS6820C32D1型客车的轮胎动力学模型，在此基础上进一步建立了该客车的整车操纵稳定性动力学模型，通过了试验验证，并讨论了客车的几种结构参数的变动对客车操纵稳定性的影响。通过研究，作者掌握了客车操纵稳定性动力学模型从理论分析到实际建模型的这一程序及其试验方法，这将对以后的工作和研究奠定理论和实践基础。
张义[3]2012年在《基于整车动力学性能的菱形车前后悬架系统研究》文中研究表明随着汽车工业的不断发展，我国已经成为世界上的汽车制造大国，但是由于自主研发能力的欠缺，中国还远远不是汽车强国。同时，汽车保有量不断增加，其带来的负面影响也在不断凸显，交通拥堵、交通事故增加、燃料需求紧张以及环境污染等问题越来越受到社会的关注。菱形车是一款新型汽车，其底盘布置形式与传统汽车的矩形布置形式不同。菱形车四个车轮呈菱形布置，且前后车轮为单轮，承担着联动转向功能，中轮为驱动轮，这样决定了其在总布置以及悬架、转向、制动系统的设计等许多方面会与传统车辆有所不同。菱形车不仅具有完全的自主知识产权，而且在缓解交通、提高碰撞安全、节省燃油以及减少环境污染等方面具有自身的优势。但是，对于菱形车独特的底盘布置形式以及由此带来的一些结构上的创新设计，目前可供直接参考的理论和文献资料相对较少，要实现菱形车将来的产品化和市场化，还有大量的研究工作需要进行。本文在菱形车的平顺性、操纵稳定性、悬架参数设计以及悬架和车轮结构设计等方面进行了较为深入的研究，主要内容包括：确定了菱形车各悬架系统以及前后轮系统的基本结构。根据菱形底盘布置形式的特殊性，通过对传统悬架形式进行对比分析，确定双纵臂和双横臂独立悬架分别作为菱形车前后悬架和中悬架的基本形式。双纵臂独立悬架不仅适用于转向轮，而且有利于降低整车质心，可以满足菱形车对前后悬架基本要求，悬架和前后轮系统结构的确定有助于后续菱形车的整车性能分析以及优化等工作。建立了菱形车十五自由度整车平顺性模型，并分别在随机路面和脉冲路面下分析了各设计变量对其平顺性的影响规律。根据菱形车的底盘布置特点，详细推导了菱形车整车平顺性的动力学模型，通过求解，分别得到驾驶员和左后乘员的垂向加权加速度均方根值和最大垂向加速度，从而对整车平顺性进行评价。平顺性模型是菱形车整车性能深入研究的一个理论基础，各设计变量对平顺性的影响规律也为菱形车总布置提供了理论参考。建立了菱形车二自由度和三自由度操纵模型，并分析了各设计变量对操纵稳定性的影响规律，同时对两个操纵模型进行了对比分析，发现了二者之间的不同。二自由度模型主要考虑侧向和横摆运动，而三自由度模型不仅考虑侧向和横摆运动，而且考虑侧倾运动，通过对菱形车的稳态回转、方向盘角阶跃输入和方向盘角脉冲输入试验的仿真研究，分析了各设计变量对菱形车操纵稳定性的影响规律，为菱形车总布置以及悬架参数选择提供了理论依据，也为菱形车操纵稳定性的深入研究奠定了理论基础。利用协同优化技术对菱形车的悬架参数进行了优化设计。菱形车悬架参数的变化对平顺性和操纵稳定性的影响存在矛盾性。优化前，通过菱形车样车试验对建立的平顺性模型和三自由度操纵模型进行验证，验证正确后以二者为基础，根据协同优化思想建立了菱形车悬架参数的优化模型，通过优化使得菱形车的整车性能在一定程度上得到了综合提高。优化后的悬架参数能够指导菱形车悬架结构设计，为其提供理论参考。利用近似建模技术，对菱形车前后轮系统的横梁结构进行了优化设计。根据菱形车的结构特点确定横梁的基本结构，并通过灵敏度分析确定横梁的关键设计尺寸，利用拉丁超立方方法建立横梁样本，再通过对各个样本的分析得到横梁的质量和疲劳寿命，从而利用Kriging近似建模技术建立横梁质量和疲劳寿命的近似模型，在此基础上以横梁疲劳寿命为约束条件，以横梁质量最小化为目标，对其关键设计尺寸进行优化设计。这种设计方法对于菱形车的横梁设计来说，可以大大地缩短设计时间，节约设计成本。本文的研究对菱形车整车设计参数选择以及前后悬架和前后轮的结构设计提供了理论依据，这不仅对菱形车的样车生产具有实际指导意义，而且为菱形车将来的产品化和市场化奠定了理论基础，具有很好的工程实际意义。
王珏童[4]2008年在《纯电动客车动力传动系参数匹配及整车性能研究》文中指出在纯电动客车研制过程中,动力系统参数匹配和底盘结构改进是保证车辆整车性能的重要环节。动力系统参数匹配决定车辆的动力性能,而底盘结构改进对提高汽车操纵稳定性及制动性能具有很大影响。本文从以上两个方面分别完成动力系统匹配计算及底盘结构参数改进,并对纯电动客车整车性能进行了研究。在参考大量国内外纯电动汽车相关资料的基础上,根据电动车项目技术指标要求,完成了CA6700EV型纯电动客车的动力系统匹配,并用仿真软件ADVISOR对两种匹配方案进行了仿真验证,通过综合评价确定方案B的仿真结果满足设计要求,从而证明了匹配方法的合理性。为了检验电动车的操纵稳定性和制动性能,本文建立了纯电动客车整车动力学模型,对纯电动客车底盘的三种方案进行了动力学仿真分析,得到了底盘匹配的最佳方案,仿真结果表明该方案能满足操纵稳定性和制动性能均满足国家法规要求,证明纯电动客车底盘结构改进方案b是合理的,匹配方法是有效的。为今后纯电动客车整车性能的研究提供理论依据。
程海涛[5]2016年在《重庆公交某型混合动力大客车操纵稳定性研究》文中进行了进一步梳理随着环境恶化,资源短缺等问题的出现,新能源汽车已经被提到了国家发展战略的高度。当前纯电动汽车由于受到电池技术的制约,推广进度缓慢,而作为传统汽车向纯电动汽车过渡的一种产物——混合动力汽车受到了国内大多数汽车厂家的青睐。新能源汽车技术不断发展,很多国家开始投入使用混合动力公交客车,国内也在多个城市推广混合动力公交客车,以此来宣传绿色出行的理念。由于混合动力公交客车在传统燃料公交客车的基础上增加了电池组,整车质量增大,电池组布置在不同的位置,还会引起整车质心位置变化和前后轴荷变化,势必影响整车转向工况下的操纵稳定性。针对混合动力公交客车这一结构特点和重庆公交的行驶特性,选取重庆公交某型混合动力客车做为研究对象,对该车型原车进行操纵稳定性仿真和综合评价打分,进而提出不同的电池组布置方案,对比分析不同布置方案的操纵稳定性好坏,对所选车型电池组布置提出可行性建议。主要研究内容及结果如下:(1)根据收集到的重庆公交某型混合动力客车相关参数,在ADAMS软件中建立该车型的动力学模型,包括转向系统模型、前悬架模型、后悬架模型、动力系统模型、轮胎模型等,得到与实车结构尺寸和性能参数一致的整车装配模型。此时电池组位于车辆尾部发动机上方,储气瓶安装于底盘靠近前桥位置,关于纵向面横向对称;(2)对建立的原车动力学模型进行转向工况仿真,包括蛇形试验、转向盘角阶跃试验、转向盘角脉冲试验、转向回正试验、转向轻便性试验和稳态回转试验。对仿真结果曲线进行分析,并对每个试验的操纵稳定性性能打分,综合评价分值为77.3,原车的操纵稳定性还有提升的空间;(3)提出重庆公交某型混合动力客车操纵稳定性的两种改进方案,即电池组的两种布置位置。方案1:电池组与天然气储气瓶位置对换,电池组两两纵向对称布置在底盘位置,靠近前桥关于纵向面横向对称,位于前轴和后轴之间,储气瓶位于车辆尾部发动机上方;方案2:储气瓶位置不变,电池组两两纵向布置在车辆底盘的储气瓶后方,关于纵向面横向对称。在ADAMS中完成两种方案建模并进行与原车相同工况下的仿真试验,进行操纵稳定性综合打分和评价。仿真试验和综合评价分值表明:方案1操纵稳定性综合评价分值为78.7,相比原车仅仅提高了1.8%;方案2操纵稳定性综合评价计分值为81.9,相比原车提高了5.9%;因此,在两种方案比较中,方案2更优。
华卉[6]2016年在《匹配被动液压互联悬架的某空气悬架客车操纵稳定性研究》文中进行了进一步梳理客车由于整体尺寸大、质量重和质心高等特点在高速转弯或避障转向时容易翻车,因此如何提高车辆的动态抗侧倾能力,对客车安全尤为重要;另一方面,具有良好的乘坐舒适性也是驾驶员和乘客对长途客车的基本需求。空气弹簧悬架因其理想的非线性特性而被广泛应用到客车上,空气弹簧可降低悬架系统动挠度、降低车身振动频率、调节车身高度,使客车的乘坐舒适性得到明显的改善。但是对于客车的抗侧倾性能而言,空气弹簧悬架并没有起到明显的提高作用,因此一般需要匹配加粗的横向稳定杆来满足客车的操纵稳定性需求。而横向稳定杆加粗会影响客车的舒适性和轮胎接地性,使得空气弹簧优势降低。针对这一问题,本文设计了一套与空气弹簧匹配使用的液压互联悬架系统。该系统可取代原车的横向稳定杆,在不影响舒适性的前提下,显著提高客车的操纵稳定性,尤其是抗侧倾性能。本文主要围绕液压互联悬架系统对空气悬架客车的操纵稳定性影响展开研究,主要包括以下内容:首先,建立整车动力学模型。通过分析空气弹簧非线性刚度特性,获取空气弹簧在不同预充气体压力状态下的静刚度变化曲线,建立了考虑空气弹簧非线性的机械系统七自由度模型和液压系统模型,并通过耦合边界条件得到了机械-液压耦合的整车动力学模型。其次,进行液压互联悬架系统设计。通过参数识别方法得到了整车模态参数和物理参数,在此基础上进行液压互联悬架系统的设计。以液压系统关键参数组成离散设计变量,在悬架设计目标范围内寻求离散变量集的最佳组合,实现了最佳悬架性能匹配。再次,进行动力学仿真分析。仿真验证了模型和参数的正确性,优化了液压互联悬架系统关键零部件参数,并针对客车操纵稳定性和平顺性进行了基于数学模型的仿真研究,仿真结果显示液压互联悬架系统能够使车身侧倾角刚度增大50%以上,垂向刚度增大5%以内,说明了液压互联悬架系统能够在不影响平顺性的基础上提高操纵稳定性。最后,进行操纵稳定性样车试验。通过蛇形、双移线和稳态回转试验,获取了操纵稳定性客观评价指标,如车身侧倾角、横摆角速度、方向盘转角和不足转向度等,并针对试验结果给出性能评价分值。结果表明,在相同的侧向加速度下,液压互联悬架系统能够使原车的侧倾角减小50%以上,说明整车操纵稳定性显著提高。综上所述,本文研究内容为匹配液压互联悬架系统的空气悬架客车操纵稳定性分析,通过建模、匹配设计及仿真分析进行了客车操纵稳定性的理论研究,并通过样车试验验证了液压互联悬架系统能够显著提高客车操纵稳定性。
杨英[7]2002年在《大客车操纵稳定性动力学模型研究》文中研究说明针对国产大客车进行结构和动力学分析，并结合对客车中乘员相对侧倾运动的分析研究，在五自由度货车模型的基础上建立了六自由度、七自由度、九自由度、(5+n)自由度的客车操纵稳定性动力学模型。在MATLAB环境中编制了相应的计算机仿真软件，通过仿真结果与路上试验结果的对比分析，确定了最适合研究大客车操纵稳定性的客车模型。并讨论了横向稳定杆角刚度变化、重心位置变化对大客车操纵稳定性的影响。探讨了客车载荷与货车和轿车的差异，考虑了乘员相对侧倾运动对操纵稳定性的影响。
寇发荣[8]2003年在《高速危险工况下大客车操纵稳定性仿真与试验研究》文中指出本文在考虑客车乘员人体作用的前提下，根据研究需要，分别建立起了9自由度和14自由度客车动力学模型，利用实车对建立起的模型进行了试验验证，对客车高速回避障碍物、超车、弯道制动、直线制动等输入进行了动态模拟仿真分析。同时，讨论了安装横向稳定杆、轮距变化、重心高度变化及道路附着状况等对大客车高速操稳性的影响，从而为客车的设计、安全运行等提供了宝贵的依据。
常盛[9]2014年在《基于ADAMS的空气悬架客车试验仿真分析》文中研究表明随着现代技术的发展，人们对客车的稳定性和舒适性提出了越来越高的要求。空气悬架是一种满足上述要求的高新技术产品，越来越受到客车厂商的重视，于是装配有空气悬架的客车从国外到国内不断的研究和生产，而这逐渐也成为了国家对于高级大型汽车悬架配置的标准要求。但是关于空气悬架与汽车整体的匹配仍然是国内客车技术发展需要解决的问题，不少汽车所配置的空气悬架依然需要从国外进口，对国内客车的发展形成了阻碍，所以对空气悬架客车的研究是一项具有重要意义的工作。本文以模拟仿真为研究手段，利用多体动力学原理，研究了空气悬架与客车的合理匹配。根据空气悬架的结构和原理，分析了空气弹簧的刚度特性，利用集建模、求解和可视化为一体的ADAMS/Car模块，建立了包括前后悬架等相关子系统，然后在此基础上进而建立整个客车动力学模型。空气悬架的K&C(Kinematics&Compliance)特性会影响到轮胎方位运动，进而影响汽车的稳定性，K&C特性的研究对于研究汽车的操纵稳定性具有重要意义。于是利用ADAMS软件对建立的前轴空气悬架从激振测试和力的加载测试两个方面做了空气悬架的K&C特性分析，包括车轮定位参数和车身运动参数的变化。然后对建立的整车模型做了多项操作稳定性试验仿真，包括单移线对比试验仿真、转向盘角阶跃输入试验仿真、回正性试验仿真、稳态回转仿真，从仿真试验表明采用空气悬架可以提高客车的操纵稳定性和舒适性。
王睿[10]2014年在《客车主动侧倾控制及操纵稳定性数据管理平台研究》文中认为随着国民经济的快速发展，我国道路运输业进入了蓬勃发展的新时期，道路客运量和周转量呈现逐年上升的趋势。道路旅客运输在给人民的生产生活提供巨大便利的同时，也带来了严峻的交通安全问题，造成了众多的人员伤亡和财产损失。而对营运客车交通事故的调查分析表明，车辆侧翻和碰撞是两种最主要的交通事故类型，而营运客车本身的结构特点是导致其频繁发生侧翻事故的主要原因。因此，本文的研究目的是：分析营运客车侧翻的原因以及其动力学特性，从动力学建模的角度对营运客车整车进行动力学分析，并进行营运客车动态特性分析，通过营运客车整车实验数据对模型进行分析验证，提出了一种新型营运客车侧倾稳定性的控制策略，作为提高营运客车侧倾稳定性的依据。最后，建立营运客车操纵稳定性的数据管理平台。论文的主要研究工作和成果如下：（1）论文对营运客车的结构特征进行了详细分析，确定了横摆失稳和侧倾失稳是营运客车行驶过程中最容易发生的危险类型；在此基础上，构建了营运客车运动坐标系，分析了车辆平动和转动过程中的内力和外力作用，并据此构建了以转向盘转角和车辆运行速度为输入，质心侧偏角、横摆角速度、车身侧倾角、前轴和后轴簧下质量侧倾角为自由度的线性车辆动力学模型。（2）为了验证所建立的车辆动力学模型的正确性和有效性，利用车辆操纵稳定性检测装置获取了车辆双移线试验和蛇形试验中的车辆运行参数，并利用实车试验数据验证了车辆动力学模型的正确性。在此基础上，利用构建的营运客车线性动力学模型对车辆的侧倾稳定性进行了仿真分析，确定了营运客车后轴是容易发生提升的车轴；据此，分析了营运客车运行速度、质心纵向位置、质心高度、轮胎侧偏刚度以及悬架侧倾刚度等的变化对营运客车侧倾稳定性的影响规律。不仅如此，论文还探究了转向盘转角频域输入条件下车辆的动力学响应规律。（3）为了提高营运客车的侧倾稳定性，降低营运客车发生侧翻事故的危险，分析了营运客车侧倾稳定性的控制原理，建立了前后轴侧倾控制力矩下的营运客车动力学模型，确定以车辆前后轴的横向载荷转移率作为营运客车侧倾控制的控制目标。利用线性二次型最优控制，设计了能够抑制干扰的侧倾控制器。在此基础上，利用Simulink建立了营运客车主动侧倾控制的仿真模型，并对控制器的有效性进行了仿真研究。研究结果表明，建立的线性二次型最优控制器能够有效控制营运客车前后轴的横向载荷转移率，达到了提高车辆侧倾稳定性的目的。（4）为了有效的管理营运客车仿真数据和试验数据，便于不同车辆间行驶稳定性能的评价分析，提升数据的实用价值，论文建立了营运客车操纵稳定性数据管理平台。该平台不仅能够实现车辆基本数据、仿真参数、不同试验条件下的实车试验结果的存储管理，还能够对车辆的操纵稳定性进行分析和评价。平台使用MATLAB开发可视化操作界面，利用SQL server2000作为平台的后台数据库，通过ODBC数据源来实现图形用户界面对数据库的访问。设计的数据管理平台需要能够实现车辆检测数据处理、车辆性能仿真、车辆操纵稳定性性能评价、基础数据管理、外部数据导入和内部数据导出等功能。
参考文献：
[1]. 新型微型电动车底盘设计及操纵稳定性分析[D]. 黄振邦. 武汉理工大学. 2008
[2]. 客车操纵稳定性动力学模型的研究[D]. 雷兵兵. 长安大学. 2000
[3]. 基于整车动力学性能的菱形车前后悬架系统研究[D]. 张义. 湖南大学. 2012
[4]. 纯电动客车动力传动系参数匹配及整车性能研究[D]. 王珏童. 吉林大学. 2008
[5]. 重庆公交某型混合动力大客车操纵稳定性研究[D]. 程海涛. 重庆交通大学. 2016
[6]. 匹配被动液压互联悬架的某空气悬架客车操纵稳定性研究[D]. 华卉. 湖南大学. 2016
[7]. 大客车操纵稳定性动力学模型研究[D]. 杨英. 长安大学. 2002
[8]. 高速危险工况下大客车操纵稳定性仿真与试验研究[D]. 寇发荣. 长安大学. 2003
[9]. 基于ADAMS的空气悬架客车试验仿真分析[D]. 常盛. 中北大学. 2014
[10]. 客车主动侧倾控制及操纵稳定性数据管理平台研究[D]. 王睿. 吉林大学. 2014
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