基于有限元法的铰接车摆臂机构改进分析

利用RecurDyn对铰接车进行了动力学仿真,计算出了整车原地转向时车轮连接端的受力。在此基础上,通过三维软件SolidWorks建立了摆臂机构的模型,利用HyperWorks对该机构壳体进行OptiStruct结构有限元分析,得到其各节点的应力应变云图及变形图,发现车辆转向载荷作用下,该外壳结构能达到强度要求而不能达到刚度要求。通过对原结构进行加强与优化,使设计满足铰接车各种工况下强度、刚度要求,为车辆平稳行驶提供保障。     

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。     

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.     

铰接摆杆式大功率拖拉机原地转向仿真与实验

基于欧拉四元数,利用含拉格朗日乘子的增广矩阵法建立铰接式拖拉机12自由度原地转向多体动力学仿真模型.采用12个状态变量的状态方程对转向液压系统进行描述.运用Matlab对液压系统与空间多体动力学的联合仿真进行编程.并与铰接摆杆式拖拉机硬质路面上原地转向的实验结果进行了对比分析,验证了模型.通过实验与仿真研究,获得了拖拉机原地转向的动态特性,为铰接摆杆式拖拉机线控转向技术与自动驾驶技术提供了理论基础.     

丘陵山区农田信息采集车底盘爬坡性能仿真

针对丘陵山区精细农作时农田信息数据采集困难的现状,设计了一种新型的丘陵山区农田信息采集车底盘。为了提高该底盘的爬坡性能,运用多体动力学仿真软件RecurDyn中的低速履带模块(Track-LM),建立了该底盘的虚拟样机模型,并对其纵向和横向爬坡性能进行仿真研究,分析了不同坡角和路面对该底盘行驶速度、俯仰角、侧倾角及侧履带压力的影响。此研究可为改善该底盘爬坡性能提供理论依据。     

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。     

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。     

铰接摆杆式重型拖拉机线控转向系统仿真与试验

建立了拖拉机空间多体动力学机械系统与线控转向液压系统联合仿真模型,用Matlab编写了相应的模糊PID控制仿真程序,进行了拖拉机线控转向系统原地转向仿真。在平直水泥路面上进行了铰接摆杆式重型拖拉机线控原地转向试验与行驶试验。试验研究表明,所开发的线控转向系统能用于行驶速度小于13 km/h的作业工况。     

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.     

轮边液压驱动式麦弗逊悬架转向梯形设计

通过在多体动力学软件RecurDyn中建立采用轮边液压驱动的麦弗逊独立悬架模型,以转向梯形各球铰空间位置为设计变量,根据实车空间布置情况及轮边液压驱动式麦弗逊悬架布置特点确定优化参数范围。考虑汽车转向运动学及车轮跳动对转向影响,确定了优化目标函数,对车轮添加转向及跳动约束,对转向梯形断开点位置进行计算,使内外轮转向误差角较小、跳动转向角较小。     

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。     

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。     

铰接摆杆式大功率拖拉机单边越障动态特性仿真分析

根据铰接摆杆式大功率拖拉机整机结构,建立8自由度多体动力学仿真模型.结合农田作业中出现的单边越障情况,基于欧拉四元数,利用含拉格朗日乘子的增广矩阵法建立了动力学方程.运用Matlab软件对空间多体动力学仿真进行编程.在纵向、侧向,轮胎简化为动态参数的串联弹性阻尼元件.用迭代法求解轮胎和动压反馈装置油缸的作用方程以获得相应的作用力与拖拉机构件的形位和速度的非线性关系.通过数值仿真分析,得到了该工况下整机载荷和振动频率.研究表明,在产品设计阶段应充分考虑侧向和横摆加速度的影响,采用动压反馈装置的液压转向系统可减少整机振动并提高转向安全性.     

基于ADAMS的轻型越野车操纵稳定性的仿真与试验

为了对整车操纵稳定性进行评价和预测,在以多刚体理论为基础的ADAMS软件中建立整车多体动力学仿真模型。整车仿真模型包括:前悬架,后悬架,转向系,前后轮模型以及发动机模型。通过设置控制文件对整车进行操纵稳定性的仿真,并与样车的操纵稳定性试验对比,且二者吻合,说明建立了正确的虚拟样机模型,并对仿真结果进行计分评价,有效地分析了样车的操纵稳定性,为进一步改进实车的操纵稳定性提供了有力的依据。     

基于虚拟样机技术的扭杆悬架汽车平顺性仿真

运用面向整车系统的数字化虚拟样机技术和大型机械系统动力学仿真软件ADAMS建立了包括前后悬架、轮胎、转向系统及整车的多体动力学模型。用Visual Basic编制了路面生成文件，生成不同等级的随机路面。对整车进行了随机输入平顺性仿真分析，把仿真数据输入编制的平顺性仿真程序中，发现结果满足国家规定的汽车平顺性评价标准。     

油电混合果园自动导航车控制器硬件在环仿真平台设计与应用

果园由于面积范围广、地形复杂、壕沟多、杂草丛生、土壤湿度较高且土质较为疏松,对自动导航小车（AGV）的机械结构、控制系统,以及能源动力系统的设计都提出了更高的标准和要求。混合动力AGV小车可以满足果园中长距离移动的需求。为探索合适的混合动力AGV控制系统算法以及能量管理策略,同时减少设计过程中由于果园地形复杂导致的控制器设计验证迭代、需求多样化问题带来的人力、物力,以及时间成本,本研究针对果园面积广的特点,选择串联式油电混合动力系统进行AGV动力能源系统模型的搭建。另外,针对果园AGV需要适应地形范围广的特点,采用履带车模型结构,利用硬件在环仿真技术,以树莓派作为控制系统搭载控制算法实物,利用Matlab和RecurDyn软件建立包含能源动力系统、电机驱动系统、履带车行驶部分模型以及路面模型的系统实时仿真模型,最终实现了串联式混合动力AGV控制器硬件在环仿真功能。基于串级比例积分微分（PID）以及模糊控制器控制算法的仿真验证表明,模糊控制器控制算法能够减少参数调节带来的时间成本,在转向角度小时响应速度加快了50%,在转向角度大时串级PID控制器产生了10%的超调,而模糊控制器无超调,转向更加平稳。结果表明硬件在环仿真平台能够有效地应用于果园AGV控制器的开发,避免了控制实物试验,在降低成本的同时可以加快果园自动导航小车的开发过程。     

自卸汽车系统动力学建模与分析

针对重型自卸汽车的开发,应用多体动力学分析软件ADAMS建立了自卸汽车数字化模型,进行了随机路面下的平顺性仿真试验,综合评价了自卸汽车驾驶员舒适性能.     

车辆多体动力学模型的动态仿真

利用多体动力学分析软件对某国产轿车的动力学特性进行仿真。首先建立了包含前后悬架系统、转向系统以及轮胎的整车模型，并时与整车性能影响最大的悬架系统进行模拟测试和优化修改，从而提高车辆的操作稳定性和平顺性。最后用频率正弦扫描的方法测试了整车模型的动力学特性。仿真结果显示，该车辆模型具有转向不足的特性，同时平顺性能也比较理想。用频率扫描仿真方法可以简单快速地获得车辆的整体模态特性．避免了随机振动分析方法要考虑随机振动信号的不确定性，为分析车辆动态特性提供了一种快速便捷的方法。     

基于ADAMS/Car的路面附着条件对行车安全的影响分析

用多体动力学仿真软件ADAMS/Car分别建立了车辆模型、道路模型和车-路耦合模型,通过改变路面的附着系数,仿真了弯道路面附着系数对行车安全的影响。通过对侧滑角、后轮所受侧向力、垂向力的分析得出路面附着系数对弯道行车安全有着很大的影响。仿真结果显示:附着系数越小车辆在弯道行驶时越容易发生侧滑的危险;降低车速是减少雨天车辆弯道侧滑的有效方法。     

果园无人车多体动力学模型构建及有效性验证

研制能够适应丘陵山区复杂地形、狭窄机耕道路、狭小果园空间的无人车,是降低果农劳动强度、提高劳动生产率的重要措施。为此,基于果园无人车的总体功能与目标,建立了基于RecurDyn的果园无人车多体动力学虚拟样机模型,重点阐述了车体几何模型和履带行走主要机构的建模过程。通过分析车体质心垂向加速度变化曲线和垂向位移变化曲线,验证了所建路面模型的有效性;通过分析整车在静平衡、加速和匀速行驶3个阶段的速度和加速度变化,验证了所建车体驱动函数的有效性。本研究可为后续基于该模型的果园无人车机械性能研究奠定基础,为智能农机装备的多体动力学建模提供了新思路。