基于虚拟技术的车辆操纵稳定性评价系统

把虚拟样机技术与虚拟现实技术应用到车辆的操纵稳定性研究中,设计了车辆操纵稳定性虚拟试验研究平台,把车辆的建模、仿真分析、虚拟再现、评价集成在一起,并以车辆的单移线试验为例阐述了评价系统的实现。结果证明,配合虚拟仪表以及虚拟环境,虚拟试验突破了原有仿真曲线等评价的不足,通过立体视觉设备,人可以沉浸到环境中,以闭环的方式体验车辆的性能。     

独立悬架系统与汽车操纵稳定性

主要研究了独立悬架系统中与操纵稳定性相关的设计参数、设计要求及这些参数对操纵稳定性的影响。     

悬架弹簧刚度对汽车操纵稳定性影响仿真研究

基于ADAMS/Car模块,建立整车多刚体系统模型。通过改变前悬架螺旋弹簧刚度,进行了转向盘转角阶跃输入、转向盘转角脉冲输入和单移线3种典型工况整车仿真试验。通过对比仿真试验数据,对汽车操纵稳定性各性能指标进行评价,研究悬架螺旋弹簧刚度对汽车操纵稳定性的影响。结果表明,增大前悬架弹簧刚度,侧向加速度、横摆角速度和侧倾角幅值变小,即汽车操纵稳定性变好。因此可以认为,合理增大弹簧刚度值可改善汽车操纵稳定性。     

基于双横臂独立悬架操纵稳定性的车轮外倾角优化

车轮外倾角直接影响汽车的操纵稳定性,而操纵稳定性影响汽车行驶时的安全性能。利用多体动力学仿真软件,研究了双横臂独立悬架上下横臂对车轮外倾角的影响,并通过优化横臂长度以减小外倾角的变化范围,从而改善汽车的操纵稳定性,提高汽车在行驶过程中的安全性能。     

空气阻力及升力对高速车辆操纵稳定性的影响

建立考虑空气阻力及升力影响、前轮回正的车辆转向运动的动力学模型,求取考虑空气阻力及升力的车辆稳态横摆角速度增益。基于车辆稳态横摆角速度增益解析表达式,定量解析了空气阻力及升力对车辆转向特性的影响,得知随着车速提高,空气阻力及前轴处的空气升力增强,车辆不足转向趋势愈加明显,而后轴处空气升力的作用与前二者相反。基于上述车辆转向运动的动力学模型,通过数值仿真研究了空气阻力及升力对高速车辆路面不平度稳定性的影响,得知空气阻力及前轴处空气升力的增大可使车辆质心侧向偏移量减小,而后轴处空气升力的增大则使车辆质心侧向偏移量变大。     

事故车辆操纵稳定性的研究

为了揭示车辆悬架装置、转向杆系结构参数的改变对车辆操纵稳定性的影响,选择悬架装置、转向杆系受到破坏的事故车辆进行修复前、修复后的四轮定位参数的台架对比测试,并对悬架装置、转向杆系恢复后的车辆进行道路试验,包括低速行驶转向轻便性试验、汽车稳态回转试验、转向盘转角阶跃输入试验、蛇行试验等。试验结果表明,恢复受损车辆的悬架装置、转向杆系的结构及相互运动关系,车辆的操纵稳定性可以得到恢复。     

刚柔耦合独立悬架对汽车操纵稳定性的影响

针对汽车建模的不精确问题,以汽车的独立悬架作为研究对象,建立其刚性模型和刚柔耦合模型,并在整车环境下通过转向盘角阶跃输入仿真试验来测量横摆角速度、横向加速度和后轮的横向滑移量等参数,分析和对比两种模型对汽车操纵稳定性的影响。结果表明,使用刚柔耦合悬架测得的瞬态值和稳态值较小,汽车的操纵稳定性能更优。     

Hiper Strut新型悬架对整车操纵稳定性的影响评价

为研究Hiper Strut（High Performance Strut）新型悬架对整车操纵稳定性的影响,将一款国产SUV所使用的麦弗逊前悬架替换为适用于该车的Hiper Strut前悬架.利用Adams/Car建立使用Hiper Strut前悬架的整车仿真模型,并进行相关操纵稳定性仿真试验.仿真结果表明,使用该新型悬架的整车在操纵稳定性评价中得分较高,说明Hiper Strut悬架的结构设计有助于提高整车操纵稳定性.所建模型及仿真分析对Hiper Strut新型悬架的深入研究和推广应用具有一定的实际参考价值.     

汽车操纵稳定性的仿真

分析了汽车侧倾引起的左右轮胎垂直载荷的重新分配,以及轮胎侧向力非线性变化对操纵稳定性的影响,并综合考虑汽车转向系和行驶系的结构和性能特性,建立两轴汽车操纵稳定性数学模型.并对用Simulink构建的计算机模型进行仿真,仿真结果与试验结果一致,证实模型具有很好的精度和实用性.分析了车速、转向系刚度、前后轮侧偏刚度比、前后悬架侧倾角刚度比以及侧倾对汽车操纵稳定性的影响.     

麦弗逊式悬架三角形下摆臂对悬架特性参数影响分析

为了提高汽车的行驶平顺性和操纵稳定性,在悬架运动学的理论基础上主要分析了麦弗逊式悬架的下摆臂对悬架特性参数的影响。首先,进行悬架特性参数分析,建立特性参数的测量函数,仿真模拟出特性参数测量函数曲线。然后,分析各特性参数与车轮跳动量间的关系,确定悬架特性参数对汽车行驶平顺性和操纵稳定性的影响关系。最后,分析下摆臂与悬架特性参数之间的关系,以便优化目标参数。通过以上分析可知,若下摆臂水平角在一定范围内越小,则各特性参数变化越平缓,汽车的行驶平顺性和操纵稳定性越好。     

油气悬挂缸参数对车辆平顺性影响的理论研究

建立了车辆油气悬挂缸的数学模型，并通过特性试验验证了该模型的正确性，在悬挂缸模型的基础上建立了该车辆的2自由度动力学模型，并从理论上研究了悬挂缸初始充气压力、阻尼孔直径和环形腔横截面积变化对油气悬挂车辆平顺性的影响规律，为合理确定悬挂缸的各种参数提供了理论依据。     

车辆座椅悬架参数识别与优化设计

建立并求解座椅系统非线性动力学微分方程,以不同车速下座椅加速度均方根值仿真与试验结果的误差平方和最小为优化目标,基于约束随机优化算法反求并优化座椅悬架系统的非线性刚度和阻尼值。参数识别结果表明,原系统刚度和阻尼值不匹配是悬架减振效果差的主要原因,参数优化结果使座椅加速度均方根值降低了50%,改善了座椅的减振性能。根据最佳刚度特性曲线,借助有限元法设计出新型非线性座椅减振弹簧。     

一种四轮转向车辆操纵稳定性仿真分析

对转向时车辆质心侧偏角近似等于零为控制目标的四轮转向车辆操纵稳定性进行仿真分析。在建立四轮转向车辆操纵动力学模型,得到其状态方程的基础上,求解出横摆角速度和侧向加速度与前轮转角的传递函数,借助Matlab/Simulink,进行时域和频域的仿真,并将仿真结果与传统前轮转向车辆做比较,结果表明四轮转向车辆大大提高了车辆的操纵稳定性。     

基于帕莱托的汽车悬架参数多目标优化

为了提高汽车平顺性,减少轮胎对路面的动载,以某1/2载货汽车的弹簧刚度和阻尼系数为设计参数,以最大动挠度为约束条件,以车身垂直加速度、前后轮胎动载荷的均方根值为目标函数,运用多目标遗传算法求得三目标的帕莱托解集,经过后期决策得到不同要求下的最优解。结果表明:优化后的悬架弹簧刚度减少而阻尼系数增大,前悬比后悬变化小,性能有大幅度改善,而且采用先寻优后决策的求解模式,能有效弱化先验知识不足的影响,避免局部最优问题,较传统多目标优化方法更为实用有效。     

基于多轴转向特种车辆操纵稳定性仿真研究

利用动力学仿真软件建立了某多轴转向特种车辆的多体动力学模型。对虚拟样车进行了转向盘角阶跃输入性能、蛇行性能等操纵稳定性能试验仿真研究,从中分析普通车辆操纵稳定性评价指标对该三轴特种车辆评价的局限性,对影响操纵稳定性的主要参数值进行了改进。     

基于悬架变形的改装车稳定性计算方法

在改装车的稳定性设计中,目前普遍忽略车辆质心偏移及悬架变形带来的影响,这对于某些左右结构不对称、质心较高的车辆,或者在复杂路况下工作的特种车辆来讲,计算精度不能满足要求。以导弹试验车的稳定性设计为例,考虑悬架变形和质心偏移的影响,建立了车辆在平路转弯和横坡直线行驶两种工况下的侧翻临界状态力学模型,给出了参数准备及数据处理方法,同时对发射车纵向稳定性进行了校验。     

车辆悬挂系统液压负载模拟器设计

为了验证各种车辆悬挂系统的性能,设计了车辆悬挂系统的负载模拟器以及控制系统。建立了数学模型,并在LabVIEW软件平台上开发了基于虚拟仪器的模拟实验系统,该系统可以针对各种需要设计载荷谱并进行跟踪。实验证明该系统工作稳定,跟踪精度高,且具有很强的抗干扰能力。     

电动液压助力转向系统对整车操纵稳定性影响分析

对电动液压助力转向系统各部分建立数学模型,基于Matlab软件里的S imu link模块对电动液压助力转向系统模型和四自由度车辆模型所组合的系统模型进行仿真。分析了在不同转向盘角阶跃输入速度、不同车速下的横摆角速度和侧向加速度对汽车操纵稳定性的影响,揭示了转向特性与车速和转向盘角阶跃输入速度的内在关系。