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基于ADAMS的空气悬架客车试验仿真分析

作　者: 常盛
导　师: 王福明
学　校: 中北大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 空气悬架客车 K&C特性试验仿真操纵稳定性
分类号: U463.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 12次
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-10
1 绪论  10-17
  1.1 客车技术的发展概况  10-11
  1.2 空气悬架的发展应用  11-13
    1.2.1 国外空气悬架发展研究状况  11-12
    1.2.2 国内空气悬架发展研究状况  12-13
  1.3 多体系统动力学与空气悬架 K&C 特性  13-15
  1.4 课题研究的意义和主要研究内容  15-17
2 空气悬架机构与性能分析  17-27
  2.1 空气悬架机构与原理  17-22
    2.1.1 空气弹簧悬架的分类  18
    2.1.2 空气弹簧的特点  18-19
    2.1.3 空气弹簧的类型  19-20
    2.1.4 空气悬架系统导向机构  20-22
  2.2 空气弹簧特性及影响因素  22-25
    2.2.1 空气弹簧的刚度特性  22-24
    2.2.2 空气弹簧的频率特性  24-25
    2.2.3 空气悬架的附加气室  25
  2.3 空气悬架对整车性能的影响  25-26
  2.4 本章小结  26-27
3 客车整车动力学模型的建立  27-42
  3.1 ADAMS/CAR 简介  27
  3.2 ADAMS/CAR 的分析功能  27-30
    3.2.1 ADAMS 运动学算法原理  27-29
    3.2.2 ADAMS 对系统的自由度分析  29-30
  3.3 ADAMS/CAR 建模方法与步骤  30-32
  3.4 客车整车模型参数的确定  32-33
  3.5 客车整车的模型的建立  33-41
    3.5.1 前悬架模型的建立  33-34
    3.5.2 后悬架模型的建立  34-36
    3.5.3 横向稳定杆模型的建立  36-37
    3.5.4 转向系统模型的建立  37-38
    3.5.5 轮胎模型的建立  38-39
    3.5.6 制动系统模型的建立  39-40
    3.5.7 动力系统的建立  40
    3.5.8 整车模型的组装  40-41
  3.6 本章小结  41-42
4 悬架的动力学仿真分析  42-54
  4.1 悬架系统 K&C 特性分析评价指标  42-45
    4.1.1 主销后倾角  42-43
    4.1.2 主销内倾角  43-44
    4.1.3 车轮外倾角  44-45
    4.1.4 车轮前束角  45
  4.2 悬架系统 K&C 试验仿真  45-53
    4.2.1 同向轮跳动试验仿真  46-49
    4.2.2 加载回正力矩的试验仿真  49-50
    4.2.3 加载制动力的试验仿真  50-53
  4.3 本章小结  53-54
5 客车整车操纵稳定性仿真分析  54-65
  5.1 单移线试验仿真分析  54-56
  5.2 转向盘转角阶跃输入试验仿真分析  56-57
  5.3 转向回正性能试验仿真  57-60
  5.4 稳态回转试验仿真  60-64
  5.5 本章小结  64-65
6 结论与展望  65-67
  6.1 结论  65-66
  6.2 展望  66-67
参考文献  67-71
攻读硕士学位期间发表的论文  71-72
致谢  72-73

基于ADAMS的空气悬架客车试验仿真分析

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