基于虛擬樣機的摩托車多體系統(tǒng)行駛動態(tài)特性分析.pdf

1、摩托車行駛穩(wěn)定性、操縱平順性和振動舒適性是車輛品質的重要衡量指標,需建立整車數學模型,求解其運動學及動力學微分代數方程,進行定性和定量分析。摩托車作為非樹狀結構多體系統(tǒng),拓撲構型日趨復雜,包含機、電、液和控制系統(tǒng),且向輕質高速化方向發(fā)展。由于其自由度數目眾多,行駛工況復雜,若對整車系統(tǒng)進行過度簡化降低自由度數,很難得到其動力學特性的精確定量分析。傳統(tǒng)新車研發(fā)過程中,設計、試制及驗證多反復進行,時間和資金成本倍數增加;有些性能試驗受條件所

2、限無法進行;懸架系統(tǒng)調校復雜;道路試驗重復性差、不可控因素多,這些都制約摩托車研發(fā)及性能研究。本文采用多體系統(tǒng)動力學研究方法,在系統(tǒng)層面仿真分析摩托車虛擬樣機在路面隨機激勵和發(fā)動機高頻激勵作用下的動力學響應特性;并考慮高速運轉零部件彈性變形等非線性因素的影響,對其進行剛柔耦合動力學研究。論文主要研究內容和成果如下:
　　1.本文根據多體系統(tǒng)拓撲構型建立摩托車數字化實體模型和人車路多體系統(tǒng)動力學模型,運用虛擬樣機技術,比較分析整車集

3、中質量簡單模型和高度仿真虛擬樣機模型的動力學特性,對摩托車動力學定量分析提出解決方案,并試驗驗證精確虛擬樣機模型性能仿真分析的有效性。
　　2.在ADAMS中建立輪胎力學模型,在MATLAB中根據功率譜密度計算路面不平度高程數據,導入ADAMS中建立不同等級路面三維模型,通過輪胎路面相互作用非線性仿真計算,對輪胎縱向滑移、側向滑移以及回正力矩等重要性能進行研究,建立研究車輛主行駛動力學的可靠分析手段。
　　3.高速車輛行駛動