履带车辆动力学建模及模型试验验证

为研究履带车辆的动力学性能,须建立准确的车辆模型。对履带车辆进行了拓扑结构分析,基于RecurDyn环境建立了履带车辆多体动力学模型,采用谐波叠加法对随机路面进行数字化模拟,并通过三维等效容积法建立了三维仿真路面模型。为验证多体动力学模型的可信性,进行了典型障碍和随机道路实车试验,比较了测点处加速度时间历程变化和功率谱估计曲线。结果表明:建立的动力学模型能够较好地反映实车的高频和低频振动特性,为履带车辆的动力学研究提供了模型基础。     

基于ADAMS/ATV的高速履带车辆建模与仿真

为研究高速履带车辆行驶的平顺性,基于动力学仿真软件ADAMS/ATV环境,以某型军用高速履带车辆为例,建立其简化动力学模型。将路面不平度和车辆行驶速度相结合对模型进行仿真,并采集车体的典型部位的振动响应,对其振动特性进行功率谱分析。仿真分析结果表明:该模型能够较好地反映实际履带车辆的动力学特性。该模型的建立可为车辆的平顺性研究提供模型参考。     

履带拖拉机软土地行走动力学仿真

采用多体动力学仿真软件RecurDyn的履带车辆子系统Track(LM)建立履带拖拉机多体动力学模型,并进行仿真分析,着重对履带拖拉机在粘土和重粘土两种软性路面运行过程中履带板间及支重轮受力情况进行比较分析,提出了延长履带寿命的措施,为履带拖拉机的研制和使用提供参考.     

麦弗逊式独立悬架运动特性

利用柔性多体动力学方法建立了基于 ADAMS软件平台的麦弗逊式独立悬架动力学仿真分析模型。利用该模型对某车辆前麦弗逊式独立悬架的运动学特性进行了仿真和试验对比分析。结果表明 :悬架构件的柔性对悬架运动中车轮定位参数的变化有明显的影响 ,与实测值相比 ,采用多柔体模型对悬架运动特性参数进行仿真计算的精度比采用多刚体模型的精度高得多。柔性多体悬架动力学仿真模型 ,为车辆设计阶段准确预测计及悬架影响因素时的汽车操纵稳定性提供了有效方法。     

基于耦合机构的电传动履带车辆驱动系统建模与仿真

为提高双侧独立电机驱动的履带车辆的电机功率利用率,采用一种功率耦合驱动方案,针对传统动力学模型不能准确反映履带车辆的动态性能,利用多体动力学软件Recur Dyn建立车辆动力学模型,同时利用控制系统分析软件Matlab/Simulink建立电机控制模型,运用协同仿真技术进行仿真分析,验证履带车辆模型的准确性,得到了预期的结果。证明了该功率耦合方案的可行性,为履带车辆的电传动方案提供一种选择。     

履带式果园作业车平地直行和转向仿真研究及试验

采用多体动力学仿真软件Recur Dyn的履带车辆子系统Track(LM)建立履带式果园作业车多体动力学模型,并进行仿真分析,着重对履带式果园作业车在平地直行和平地转向两种工况进行动态性能仿真,并判断整机稳定性能。通过对履带车的接地压力、沉陷深度、行走阻力、转向角速度和转向角加速度的仿真分析及作业车辆平地直行和180°进行转向试验,结果表明:整机模型有效,验证了仿真模型的正确性,为履带式果园作业车进一步的改进设计提供了理论参考依据。     

履带车辆动力学建模与仿真技术概述

履带车辆动力学模型的建立是进行动力学分析、车辆参数设计、车辆结构优化不可或缺的一步。为了能够对履带车辆动力学建模和仿真方法具有明确的了解和认识,对履带车辆的地面力学模型、平稳性模型、转向动力学模型的发展历程和一些典型建模方法进行介绍。并介绍了车辆动力学常用仿真软件的使用方法和一些仿真思路,对履带车辆仿真的几项关键仿真技术进行了分析。     

林地履带式作业车辆软底质行走通过性能研究

基于车辆地面力学理论,构建了特定土壤的承压特性模型和剪切特性模型,并针对湖南省长沙市浏阳市镇头镇油茶林种植区域的特定土壤进行土力学试验,得出土壤沉陷指数n=0.9447、内聚变形模量k_c=210.4047kN/mⁿ⁺¹、摩擦变形模量k_φ=5674.4kN/mⁿ⁺²、内摩擦角φ=19.6488°,黏聚力c=66.26302kPa。同时,采用多体动力学建模与仿真软件RecurDyn建立履带作业车辆模型,进行了直线行驶仿真分析,研究了履带作业车辆行走通过性能。     

高地隙三角履带底盘多体动力学建模与试验

三角履带底盘具有高地隙、接地压力小、机动性好等优点,多体动力学分析是研究履带底盘运动特性的重要方法。以高地隙三角履带底盘为研究对象,建立了履带底盘各组件和车体总成的拓扑结构模型,分析了各部分之间的约束和运动关系;采用运动学和动力学手段分析了履带底盘行驶和爬坡的运动过程,构建了承重轮与履带接触模型、履带张紧力模型和履带-软地面接触模型;建立了高地隙三角履带底盘的三维模型,采用谐波叠加法构建了B级路面（水泥硬质路面）和E级路面（农田软质路面）的路谱,并进行了模型仿真与测试验证。结果表明,在硬质路面和农田软质路面上,所构建模型的平均速度误差率均小于1.50%,行驶偏移量误差分别为5.68%、4.89%,平均俯仰角误差不大于3%,说明高地隙三角履带底盘多体动力学模型具有较高的精度。     

基于SIMPACK的某面包车平顺性仿真分析

在多体系统动力学理论的基础上,应用多体系统动力学仿真分析软件SIMPACK建立了某面包车的多体动力学仿真模型。分析了在SIMPACK中建立整车模型的方法,进行了整体的平顺性仿真分析,分析结果与实车实验数据基本相符。探索了运用SIMPACK来研究车辆行驶平顺性的新途径。     

四履带车辆转向性能仿真研究

针对四履带车辆特点,建立了考虑履带宽度以及滑转、滑移的四履带车辆稳态转向数学模型,并对模型进行了数值求解,分析了各因素对其稳态转向性能的影响。基于多刚体动力学软件RecurDyn对某四履带车辆进行了虚拟样机转向仿真试验,仿真结果与理论计算吻合较好,证明模型具有较高的可靠性。     

基于RecurDyn和Simulink的电传动车辆转矩控制策略

结合由多体动力学软件RecurDyn建立的履带车辆动力学模型及地面模型以及由Matlab/Simulink建立的驱动电动机控制系统模型,构建了整车虚拟样机;分析和建立了转矩控制策略,对驾驶员信号进行了解析,利用Stateflow建立了控制逻辑;在此虚拟样机基础上利用联合仿真的方法对转矩策略进行了仿真和样机试验,验证了转矩控制策略方法的正确性.     

矿用自卸车平顺性仿真研究

在车辆行驶平顺性的研究中,为弥补传统数学建模方法不能完全反映实际整车行驶动态特性的缺点,以多体动力学仿真软件ADAMS为平台,建立矿用自卸车三自由度的1/4悬架模型。将在MATLAB中生成的随机路面曲线导入到ADAMS,作为轮胎的激振源。分析空载和满载时驾驶室振动加速度时间历程曲线和功率谱密度曲线。多体动力学仿真可实现模型非线性化,较全面反映车辆动态特性。与普通轿车相比,采用全悬浮的矿用车驾驶室经过三级减振,其振动加速度明显比普通轿车车身振动幅度小。因此矿用自卸车驾驶室采用全悬浮悬置,可以明显衰减车架带来的振动,大大提高乘坐舒适性。     

履带车辆传动系统的传热仿真

分析了履带车辆传动系统的传热过程，应用集总参数法建立了传动系统的传热模型，基于一维不可压缩流动理论建立了传动润滑系统的流动模型。采用耦合分析的方法将传动系统的传热与流动作为一个整体进行研究，建立了履带车辆传动系统的综合传热仿真模型，并编制了仿真程序。对某型履带车辆传动系统的传热进行了实例仿真，仿真结果与试验值较为一致，为研究其传热性能提供了有效的依据。     

履带车辆液压机械差速转向特性分析

液压机械差速转向综合了液压传动和机械传动的优良特性,能够实现无级转向,缩小履带车辆的转向半径,进而提高其机动性。分析了履带车辆液压机械差速转向的稳态转向过程,建立了运动学和动力学模型。根据建立的数学模型,结合潍柴WP13.550型发动机和某型履带车辆,对其稳态转向过程进行了仿真分析。仿真结果表明:所匹配参数能够满足整车转向性能需求。     

履带车辆转向过渡过程模型与仿真分析

为了准确研究履带车辆实际转向过程中的性能,在考虑履带滑转和车体离心力的基础上,建立了履带车辆过渡转向模型,对模型进行了运动学和动力学参数求解,编写了程序进行仿真分析。仿真结果表明:进入转向时的速度越高,进入稳态转向的过程就越长,且在达到稳态转向的过程中,会出现急剧的振动。当速度达到8 m/s时,转向半径会在开始转向过程中急剧下降,履带车辆会失去控制,发生失稳现象。     

基于虚拟样机技术的车用柴油机曲轴系统动态特性研究

结合多体动力学和有限元方法对柴油机曲轴的振动特性进行了分析,建立了柔性曲轴的曲轴系统多体动力学模型,分析得出主轴承反力和活塞侧向力以及曲轴的扭转振动,并将扭转振动和实验结果比较,验证了仿真结果的正确性。     

基于ATV的履带拖拉机张紧缓冲装置的仿真研究

用ADAMS的履带车辆工具箱(ATV),建立东方红C1002拖拉机的行走系统的多体系统动力学模型。应用所建立的模型,对张紧缓冲装置的主要参数、静态运动学与力学特性进行研究,还对车辆直线行驶遭遇障碍物、原地转向以及倒车行驶工况进行动态仿真。研究发现张紧缓冲装置中主要参数对张紧力的平均值和极值差都有比较大的影响。履带拖拉机越障时,行走机构将承受很大的冲击载荷,在模拟工况中,冲击载荷峰值达到静态设计载荷1.5~2倍。因此,在履带车辆行走机构强度设计时必须高度重视越障引起的冲击载荷。     

履带车辆牵引特性的仿真与验证

履带车辆的地面牵引特性是反映车辆行驶性能的重要指标之一。通过实车试验对某履带式车辆在不同路面上进行测试,获得地面牵引力与滑转率的一一对应的关系,并通过建立履带车辆的多刚体动力学模型和指定土壤的路面模型,对该车辆模型进行了虚拟试验测试,所得到的车辆地面牵引力与滑转率的对应关系与实车试验结果有较好的一致性,研究结果表明,文中所采用的方法可以用来估计车辆的地面牵引特性。     

双流传动履带车辆坚实地面转向模型

基于双流传动履带车辆转向动力学理论,建立了考虑履带车辆转向过程中滑转和滑移情况下坚实地面上的转向过程仿真模型.该模型反应了履带车辆在坚实地面上的转向过程,为履带车辆动力性能研究提供了可靠的理论分析依据.