空气悬架客车横向动力学建模和稳定性分析

针对特殊行驶工况下空气悬架客车横向动力学失稳现象的揭示问题，本文中提出一种系统非线性动力学建模和稳定性分析方法。为准确反映空气悬架客车横向动力学演化规律，建立了考虑空气弹簧和轮胎非线性力学特性的系统3自由度动力学模型。为实现复杂高维动力学系统的稳定性分析，首先基于中心流形理论对系统进行降维处理，而后对得到的约化系统进行定性性态分析，确定了系统满足鞍结分岔的充分必要条件。设置4种工况对空气悬架客车横向动力学系统在平衡点处的分岔行为进行了相平面分析，掌握了空气悬架客车在不同路面条件下随车速及前轮转角变化的横向动力学失稳演化规律，最后基于整车动力学进行仿真验证表明解析分析结果与仿真分析结果一致，证明本文提出的非线性稳定性分析方法有效可行。