考虑转向梯形和多间隙因素汽车蛇行工况的稳定性

考虑到2个重要多间隙因素——转向梯形和主销运动副间隙,理论分析了蛇形工况下汽车稳定性。将转向机构简化为平面连杆机构,建立了含车身侧倾运动的4个自由度汽车转向行驶系统非线性动力学和数学模型。用数值方法,分析间隙参数变化对样车质心侧偏角稳定性的影响。结果表明:间隙参数递增时汽车蛇行动力学行为表现为由多周期进入单周期、混沌,然后从单周期回到多周期。随着间隙的增大,汽车蛇行运动的分岔行为明显倾向于多周期运动,而单周期和混沌区域却逐渐减少。在间隙C0.9 mm区间汽车蛇行工况失稳区间较小。     

转向梯形双间隙对汽车蛇行工况稳定性的影响

将转向梯形简化为平面连杆机构,建立包含车身侧倾、横摆、侧偏及右前轮转角的4自由度车辆转向行驶系统数学模型,并采用数值方法对转向梯形运动副双间隙参数变化时样车质心侧偏角的稳定性进行计算分析。结果表明,随着运动副间隙增大,汽车蛇形运动的单周期区域减小,倍周期区域消失,混沌区域增加;理论上找到间隙r1.0 mm区间时汽车蛇形工况失稳区间较小。     

转向系间隙对汽车操纵稳定性影响研究

本文中将转向机构简化为平面连杆机构,并就机构中运动副间隙对汽车操纵稳定性的影响进行了分析。建立了考虑间隙的4自由度车辆操纵系统数学模型。基于该模型,应用数值分析方法对间隙变化时汽车操纵系统响应的主要指标进行仿真。结果表明,间隙的存在,使汽车横摆角速度和质心侧偏角时域稳态响应出现波动,降低了操纵品质;随着间隙的增大,横摆角速度与质心侧偏角的振幅加大,且其相平面稳定区域逐渐减小。     

裂纹对浮环支承涡轮增压器转子系统动力特性影响研究

为研究裂纹对涡轮增压器转子系统动力学特性的影响,建立了含开闭裂纹的浮环支承涡轮增压器转子系统动力学模型。数值仿真结果表明,转速比约小于0.5时,开闭裂纹抑制系统的内油膜失稳,使系统作幅值较大的单周期运动,且使一倍频幅值增大;转速继续增大时系统在裂纹作用下出现分频振动频谱,系统产生倍周期、拟周期及混沌等复杂振动特性。转子系统在转速比约为0.5~1.5时无法作稳定单周期运动。裂纹深度越大,对系统动力学特性影响越大。     

双半挂汽车列车操纵稳定性典型试验工况研究

针对双半挂汽车列车在行驶过程中容易发生失稳的问题,对双半挂汽车列车进行操纵稳定性实车及仿真试验研究。通过TruckSim软件构建双半挂汽车列车仿真模型并进行单车道变换试验,与实车试验结果对比验证仿真模型的有效性;在此基础上,对样车进行蛇行试验、稳态回转、转向盘角阶跃输入等典型工况仿真分析。结果表明,蛇形试验中,随着试验车速的增加,各车辆单元的各项响应参数增长速率明显增大,试验车速达到65 km/h时部分车轮已发生离地现象;稳态回转试验中,样车具有一定的不足转向特性,各车辆单元侧向加速度最大值均在3.14 m/s²左右;转向盘角阶跃输入工况中,车辆对转向盘转角输入反应迅速,但各项参数波动幅度较大;各项试验中参数后部放大效应明显。     

基于ADAMS/CAR的某轻型载货汽车前悬架仿真分析

利用Adams/Car软件建立了某轻型载货汽车双横臂独立前悬架系统动力学模型,并选取双轮同向激振工况进行了仿真,分析了车轮跳动过程中参数变化对悬架性能的影响.结果表明,前悬架的主销横向偏移距偏大,容易发生制动跑偏,前束变化不合理;车轮跳动过程中轮距变化较大,会引起两侧轮胎方向相反的侧偏运动,导致轮胎磨损,同时影响汽车的操纵稳定性.     

极限工况下周期转向汽车侧向动力稳定性及分岔分析

将汽车在极限工况下的转向操作建模为周期转向激励的非线性振动系统的响应,结合打靶法和Floquet理论分析了周期转向的稳定性和分岔行为.应用Poincare映射分析了不同的质心位置和不同的车速对极限工况下汽车转向频率特性的影响.结果表明,汽车周期转向时可能发生鞍结分岔和倍周期分岔,发生鞍结分岔还常伴有跳跃现象;极限工况下汽车的转向频率特性与常规工况有很大的不同,转向频率对汽车的稳定性有显著影响,必须采用非线性分析方法.     

车身侧倾时前轮主销后倾角对转向稳定性的影响

为了提高4×4越野车弯道高速行驶的稳定性,计及前轮定位参数的影响,建立了转向行驶时整车4自由度动力学模型;计算了车辆在不同车速下,不同前轮主销后倾角时的横摆角速度瞬态响应.结果表明,车速提高时,横摆角速度超调量增大,稳定时间延长;而在适当范围内增大主销后倾角,可减小横摆角速度超调量和稳定时间,改善高速行驶车辆的转向稳定性.同时说明主销后倾角对横摆角速度超调量有阻尼作用.     

融合预瞄特性的智能电动汽车稳定性模型预测控制研究

提出了一种融合预瞄特性的智能电动汽车稳定性前馈+反馈控制方法。建立车辆预瞄模型，通过汽车在环境感知时的前视行为，引入道路曲率作为车辆动力学特性的影响因素。基于在前视信息指导下的车辆位姿变化，根据道路附着能力和车速指数模型描述期望纵向车速，建立轮胎侧偏刚度补偿的稳定性前馈控制方法。同时，采用模型预测控制（MPC）设计稳定性反馈控制律，根据车辆的预瞄信息自适应调整预测模型参数和预测时间，消除前馈控制误差及路面扰动等不确定性因素带来的影响。研究结果表明，本文提出的控制策略下汽车质心侧偏角、横摆角速度和侧向加速度小，且跟踪精度更高。仿真试验中，相比于无控制、MPC反馈控制与前馈+定参数MPC反馈控制，本文提出的控制策略在双移线工况1下质心侧偏角峰值分别减小了41.3%、28.9%和10.0%，横摆角速度峰值分别减小了18.0%、6.7%和2.0%，双移线工况2下质心侧偏角峰值分别减小了27.2%、8.7%和8.0%，横摆角速度峰值分别减小了16.9%、12.9%和8.6%；相比于MPC反馈控制与前馈+定参数MPC反馈控制，在蛇行工况1下，质心侧偏角峰值分别减小了49.8%与34.8%，横摆角速...     

发动机曲轴带轮端轴颈非线性动力学行为研究

为了获得在怠速工况下发动机曲轴带轮端轴颈轴心轨迹动力学行为,文中将曲轴带轮与带轮轴颈从曲轴系统中提取出来作为悬臂转子系统研究。通过建立二自由度动力学方程,运用数值分析的方法进行仿真分析,结果表明带轮小端轴颈轴心轨迹具有复杂动力学行为,具体表现为:在低速时,随着间隙由大变小,轴心轨迹稳定的周期运动进入混沌状态;在高速时,随着间隙由大变小,轴心轨迹不仅从周期运动进入混沌状态,而且在特定的间隙值下,出现拟周期运动。这些结果为发动机带轮曲轴系统匹配设计提供理论参考。     

载荷比对齿轮间隙非线性系统动力学行为影响的研究

文中建立了圆柱直齿轮间隙非线性系统动力学模型,综合考虑了齿轮沿基圆切向综合误差、轴承和齿侧间隙及时变啮合刚度,采用单自由度间隙非线性时变模型,分析了在不同载荷下齿轮由周期运动向混沌运动的转变,说明了载荷比对齿轮间隙非线性系统动力学行为的影响。     

PSD传感技术及其在车轮定位测量系统中的应用

1前言 随着汽车技术的发展,汽车的行驶速度越来越高,汽车的操作稳定性对汽车行驶安全性的影响越来越大.现代汽车不仅前轮具有前束、车轮外倾、主销内额和主销后倾等定位参数,许多轿车和车速较高的某些客车后轮也设定了前束、外倾以及推进角等参数.这些设定参数会随着汽车的使用而逐渐发生变化,从而引起转向沉重、前轮行驶摆动、方向盘抖动、行驶跑偏、轮胎磨损加剧、车辆转向后自动回正能力变差、保持直线行驶能力变差等,导致驾驶员驾驶疲劳,车辆操作稳定性变坏,车辆的行驶安全性降低,此外也将造成车辆动力性下降、油耗增加.因此需要定期用四轮定位系统对车辆定位参数进行检测和调整,以恢复车辆的行驶稳定性及行驶安全性等性能.     

载货汽车前桥总成设计及受力分析

结合传统的汽车设计理论,利用前桥初步设计的经验参数,介绍了一种简便的重型载货汽车前桥设计方法;在车辆通过不平路面、制动、侧滑3种工况下,分别对载货汽车前轴、转向节、主销及衬套等关键零部件的受力进行分析,并进行了强度校核。     

基于Matlab的半挂汽车列车侧倾稳定性分析

针对重型半挂汽车列车侧倾稳定性问题,在Matlab/simulink中建立了重型半挂汽车列车的数学模型及动力学仿真模型,并进行了转向盘阶跃转向输入下的牵引车驱动轴横向载荷转移仿真分析.仿真结果表明,牵引车驱动轴为侧倾稳定性危险车轴.通过分析不同车速和车辆结构参数时牵引车驱动轴载荷转移的变化情况,得到重型半挂汽车列车侧倾稳定性与车辆主要结构参数及不同车速间的关系.     

基于多参数控制的分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制策略研究

为改善高速低附着路面上的车辆动力学性能，本文针对分布式驱动电动汽车提出一种基于多参数控制的操纵稳定性控制策略，包括上层轨迹跟踪控制和下层转矩分配控制。上层控制器设计基于2自由度车辆模型和驾驶员预瞄偏差模型，提出了MPC轨迹跟踪控制策略，实现对侧向偏差、横摆角偏差、质心侧偏角、横摆角速度的多参数控制。下层控制器以轮胎负荷率最小为优化目标，获得4个车轮电机转矩的最优分配量，借助于7自由度动力学模型，在双移线、蛇行工况下完成了CarSim-Simulink联合仿真。结果表明：提出的控制策略改善了高速、低附着工况下的操纵稳定性和轨迹跟踪精度。     

现代汽车前轮定位角的新变化

前轮定位角包括主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角及前轮前束。前轮定位角的作用是保持汽车直线行驶的稳定性、转向操纵轻便性和稳定性,减少轮胎和机件的磨损等。现代汽车的高速化、前轮驱动化、超低压子午线偏平胎的使用、双制动管路交叉排列及汽车急起步、急加速、急制动、急转向工况的出现,使前轮定位参数发生了新的变化。     

半挂液罐车的避障运动仿真分析

为研究半挂液罐车在避障运动时液体晃动对车辆行驶稳定性的影响,采用Galerkin方法建立了罐体的液体晃动方程.根据等效原则,建立了液体晃动的质量-弹簧-阻尼等效模型.结合半挂车的刚体模型,建立了半挂液罐车动力学模型,并进行了双移线避障运动仿真分析.仿真表明:随着充液率的增加,车辆的各项行驶参数先增加再减小,在充液率k=1.0附近时,液体晃动最剧烈,对车辆的行驶稳定性影响最大,在此充液率下,随着车速的增加,液罐车先发生摆振失稳,再发生侧翻事故;而在同等工况下,在充液率k=1.8时,随着车速的增加,车辆将表现为侧翻事故.     

基于CARSIM的车辆稳定性控制仿真

阐述了车辆在地面附着极限下造成转向失稳的原因,对四个车轮施加差动制动时车辆行驶姿态的变化进行了分析。针对车辆的实际工作特点,应用CARSIM软件的车辆动力学模型(S函数),并定义S函数的输入输出接口,在MATLAB/SIMULINK环境中对车辆动力学模型进行了稳定性控制仿真。仿真分析结果表明,差动制动能够改善在高速度或滑路上转向的操纵性和稳定性。     

行星齿轮式转向机构设计的研究

为设计出合理的行星齿轮式转向机构,首先分析了转向机构的工作原理和设计参数的影响;然后根据车辆动力学和四轮转向技术等相关理论,以零质心侧偏角控制策略为目标,分析了车辆在不同转向情况下前后轮的转角关系,确定了转向机构的设计参数;最后以某车辆为例,设计出合理的转向机构,建立了该车的虚拟样机模型并进行了操纵稳定性仿真,结果表明,行星齿轮式转向机构能大大提高车辆低速时的机动性和高速下的操纵稳定性.     

针对方程式赛车转向灵活性的优化

方程式赛车方向变化不灵活是一个有待解决的问题,根据双臂悬架主销内倾的计算公式,确定了正时侧向偏转角速度与主销定位角的数学关系,采用多体动力学仿真软件对主销定位角进行了仿真,并采用ANSYS建立了赛车的虚拟样机模型。根据优化后的赛车多体动力学仿真结果,优化后的参数对整车的操作和稳定性具有明显的改善作用,在赛车返回正函数的假设下,赛车方向变化的灵活性有所增加。