基于的整车平顺性仿真研究

基于ADAMS的电动客车平顺性仿真与试验研究的开题报告题目：基于ADAMS的电动客车平顺性仿真与试验研究一、研究背景随着环保意识的不断提高和政府对新能源汽车的支持，电动客车逐渐成为城市公共交通的重要组成部分。

与传统的燃油客车相比，电动客车具有环保、安静、高效等优点。

但是，在实际运行过程中，电动客车的平顺性问题成为制约其发展的一大难题。

电动客车的电池、驱动电机等重要组件极易受到路况、悬挂系统等因素的影响，加之电动客车本身重量大、车身高等特点，使得其在行驶过程中易出现弹跳、颠簸等问题，影响了乘客的乘坐舒适性和驾驶员的驾驶稳定性。

为解决电动客车平顺性问题，需要进行系统的仿真与试验研究。

利用仿真技术，可以通过建立电动客车的运动模型，模拟不同路况下车辆的运动情况，分析车辆的平顺性问题，并优化车辆的悬挂系统、轮胎、阻尼器等元件的参数，提高车辆的平顺性。

而试验研究则可以直接检验车辆在实际路面条件下的平顺性，优化车辆的设计，提高车辆的运行质量。

二、研究目的与意义本次研究的目的在于，针对电动客车平顺性问题，利用ADAMS仿真软件进行电动客车运动模型建立和仿真分析，结合实际道路试验，研究电动客车的平顺性问题，优化车辆设计，提高车辆的运行质量。

这不仅有助于提高电动客车的安全性和舒适性，也可以促进电动客车在市场上的发展，推动我国新能源汽车产业的发展。

三、研究内容及方法（一）研究内容1.建立电动客车的运动模型；2.利用ADAMS仿真软件对不同路况下车辆的运动进行仿真分析；3.分析电动客车在行驶过程中可能存在的平顺性问题；4.优化电动客车的悬挂系统、轮胎、阻尼器等元件的参数，提高车辆的平顺性；5.进行实际道路试验，检验车辆在实际路面条件下的平顺性。

（二）研究方法1.利用ADAMS软件建立电动客车的运动模型；2.选取不同的路况进行仿真分析；3.分析仿真结果，优化车辆的设计参数；4.进行实际道路试验，检验车辆的平顺性；5.分析试验结果，优化车辆的设计。

基于ADAMS的汽车平顺性仿真分析贺翠华，王树凤（山东理工大学交通与车辆工程学院，山东淄博255049）摘要：本文利用动力学仿真软件ADAMS对汽车的平顺性进行了分析。

首先在view中建立了车身与车轮双质量二自由度振动模型，然后用vibration模块对其进行了振动仿真分析。

分别研究了悬架刚度、悬架阻尼系数、非悬挂质量和轮胎刚度对平顺性的影响。

结果表明，在相同的路面输入下，通过合理选择悬架和轮胎参数可以明显改善汽车平顺性。

关键词：平顺性；仿真；性能评价；虚拟样机技术The Research of Vehicle Riding Comfort Based onADAMSHE Cui-hua；WANG Shu-feng（School of Transportation and Vehicle Engineering,Shandong University of Technology,Zibo China255049）Abstract:The riding comfort is one of the most important performances of vehicle.This paper analyses the vehicle riding comfort performance using ADAMS/view.According to the vehicle vibration theory,the vehicle is simplified to a dual mass model with two freedoms.The simulation of the model is carried out using ADAMS/Vibration.The influence of suspension stiffness,damping,body mass and tire stiffness on the comfort has been investigated.The result shows that choosing the appropriate parameters of suspension and tire can improve the vehicle riding comfort performance. Key words:riding comfort performance;simulation;performance assessment1引言随着汽车车速的提高，汽车的乘坐舒适性越来越受到人们的重视，而汽车的乘坐舒适性与汽车的平顺性息息相关。

基于MATLAB／Simulink的汽车平顺性的仿真模型摘要本文在分析平顺性的研究意义和研究内容的基础上,以数学仿真原理为理论基础,建立了以某经济型轿车为原型的整车八自由度汽车模型拉格朗日方程,并应用仿真软件MATLAB/Simulink建立了汽车平顺性的仿真模型。

按照国家标准模拟了不同车速下的汽车试验,得出了平顺性仿真在不同车速下时间域和频率域的仿真结果。

本文还参考了实车的平顺性试验,该试验参照国标GB/T4970?1996执行。

在国家B级路面上以不同车速对驾驶员座椅、副驾驶员座椅和后排左侧座椅的垂直加速度信号进行了测量,得出了平顺性试验在时间域和频率域的结果。

在汽车平顺性仿真与试验的基础上,文中对处理后的数据结果进行了比较分析,对试验所用汽车的平顺性作出了评价,给出了仿真与试验的相应结论。

关键词:平顺性,八自由度建模,路谱,MATLAB/SimulinkAbstractThis paper analyzes the significance of ride comfort and contents of research based on the principle of mathematical simulation based on the theory established by an economy car for the prototype vehicle eight degrees of freedom vehicle model Lagrange equation, and applying simulation software MATLAB / Simulink to establish a simulation model ofvehicle ride comfort. Simulated in accordance with national standards of vehicles under different speed test results, the simulation ride at different speeds time domain and frequency domain simulation results This article also during the actual car test ride, test the light of the implementation of national standard GB/T4970-1996. B-class roads in the country at different speeds on the driver's seat, co-pilot seat and left rear seat of the vertical acceleration signal was measured, obtained test ride in the time domain and frequency domain results. In the car ride simulation and experiment based on the text of the processed data results were compared, the test used in ride comfort has been evaluated, the simulation and testing the corresponding conclusionsKey words: Comfort,Eight degrees of freedom model, Road spectrum, MATLAB/Simulink 目录前言 11绪论 21.1汽车平顺性研究的意义21.2汽车平顺性研究的主要内容 21.3汽车行驶平顺性研究发展概况 42汽车行驶平顺性的评价 62.1行驶平顺性评价的研究62.2人体对振动的反应 62.3平顺性指标评价方法72.3.1ISO 2631标准评价法72.3.2吸收功率法112.4平顺性评价流程113随机路面模型的研究 133.1随机路面模型133.1.1路面不平度的概述133.1.2路面不平度的表达133.1.3时域模型143.1.4时域响应153.2建立随机路面模型 153.2.1汽车前轮所受路面随机激励153.2.2前后轮滞后输入的处理164汽车平顺性模型的建立及仿真184.1建模基本原理与要求184.1.1建模基本要求184.1.2建模基本原理194.2 汽车平顺性建模194.2.1 八自由度整车力学模型的建立204.2.2 数学模型的建立214.2.3 汽车座椅的布置254.2.4 汽车八自由度Simulink仿真模型的建立26 4.3整车平顺性仿真284.3.1仿真参数的选取 284.3.2 50km/h车速下汽车平顺性仿真结果304.3.3 60km/h车速下汽车平顺性仿真结果314.3.4 70km/h车速下汽车平顺性仿真结果325整车平顺性试验与结果分析335.1 平顺性试验原理及试验过程335.2 仿真与试验结果的数据处理345.3 仿真与试验结果的时域分析365.4 仿真与试验结果的频域分析37结论38致谢39参考文献40前言汽车平顺性主要是指保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内,对载货汽车还包括保持货物完好的性能,它是现代高速汽车的主要性能之一。

基于MATLAB 勺汽车平顺性的建模与仿真车辆工程专硕1601 Z1604050李晨1. 数学建模过程 1.1建立系统微分方程如下图所示，为车身与车轮二自由度振动系统模型:图中，m2为悬挂质量（车身质量）；m1为非悬挂质量（车轮质量）； K 为弹簧刚度；C 为减振器阻尼系数；Kt 为轮胎刚度；z1为车轮垂直 位移；z2为车身垂直位移；q 为路面不平度。

车轮与车身垂直位移坐标为 z1、z2,坐标原点选在各自的平衡 位置，其运动方程为:m 2Z 2 C(Z 2 &)K(z 2 Z 1)(1)ma & c(& &) K(Nz 2) K t (z q) 0T 3刚計 ______________11.2双质量系统的传递特性先求双质量系统的频率响应函数，将有关各复振幅代入，得:Z 2( 2m 2j CK) Z i ( j C K)( 2)Z i (2.mi j cK K t )Z 1(j CK) qK t (3)令：A ijcKA 22.m 2 j C KA 2m 2 j C K K t由式（2）得Z 2-z i 的频率响应函数:将式（4）代入式（3）得z i -q 的频率响应函数：G = 笛乞=仏匕q — A y A 2 -Af ~ N（5）式中：N A 3 A 2 A下面综合分析车身与车轮双质量系统的传递特性。

车身位移 Z 2对 路面位移q 的频率响应函数，由式（4）及（5）两个环节的频率响应 函数相乘得到：Z2Z2 Z 1A A 2Kt =A Ktq Z q A N Nz j c K Z i2m 2 K j CA 2(4)(6)1.3车身加速度、悬架弹簧动挠度和车轮相对动载的幅频特性1. 车身加速度对路面不平度的频率特性:3. 悬架动挠度对路面不平度的频率特性悬架动挠度为：fd Z 2 Z 1Z2Z1q q q qH()Z2 q& ) q()2Z 2() q()2. 相对动载对路面不平度的频率特性车轮动载荷为:m 1m 2Z &(8)车轮静载荷为：G (m i m 2)g(9)则车轮与路面相对动载为：&黒m 2F d mZ & 匹鳗 ______ m iG (m i m 2)g (1 m2)gm i车轮与路面间相对动载与路面不平度之间的传递函数为:H()Fd/G qF d ()Gq()z , Z 2 m 22qq B m 2、 (1 2)g(11)(12)悬架动挠度与路面不平度之间的传递函数为:2. 仿真过程通过建模，我们已经得到了各所需的传递函数。

038基于Simulink的汽车平顺性仿真(2)Du Chong　(Shenyang Ligong University)Based on Simulink Automobile Smoothing Simulation(2)杜　充　（沈阳理工大学）（上接2018年第9期）接下来，对悬架的动挠度曲线进行仿真分析，首先在已搭好的模型基础上，添加新的模块使动挠度曲线容易观察；然后进行仿真，得到仿真曲线，如图16～17所示。

悬架的动挠度是指悬架从满载静平衡位置开始压缩到结构允许的最大变形时，车轮中心相对于车身的垂直位移。

要求悬架具有一定的动挠度是为了防止汽车在坏路上行驶时经常碰撞缓冲块。

从图17可以看出，当非簧载质量增加30kg时，悬架的动挠度曲线没有什么太大的变化，只在细微之处稍有不同，可以推测悬架动挠度和非簧载质量的变化没有太大的关系。

图16　左前悬架动挠度曲线039图17　左前悬架动挠度原始数据与非簧载质量增加30 kg时域对比图18　左前车轮动载荷图图19　左前车轮相对动载荷图20　左前车轮动载荷原始数据与非簧载质量增加30 kg时域对比图21　左前车轮相对动载荷原始数据与非簧载质量增加30 kg 时域对比汽车在不平的路面上行驶时，每个车轮的垂向载荷都是变化的，根据力学原理，以左前轮为例，车轮的动载荷计算公式如下：（21）车轮的相对动载荷可以由公式 算得，根据公式（21）建立车轮动载荷和相对动载荷的计算模块，进行仿真，部分仿真结果如图27～29所示：本课题研究汽车汽车平顺性主要是通过改变非簧载质量来实现的，为了更直观的观察，可以将仿真图进行对比，部分对比图如图20～21所示。

根据图20～21的仿真曲线可以看出来，四个车轮的非簧载质量增加30 kg 与原始数据相比较，车轮动载荷和车轮相对动载荷都明显变大，并且四个车轮的动载荷和相对动载荷变化的幅度相差不大，影响了汽车的接地性，对汽车的操纵稳定性和行驶安全性都有很大的影响。

基于多体动力学的汽车平顺性仿真分析及悬架参数优化1. 本文概述随着汽车工业的迅速发展，汽车的安全性和舒适性已成为消费者选择汽车的重要因素。

汽车平顺性，作为衡量汽车舒适性的关键指标，直接关系到乘客的乘坐体验。

在汽车设计过程中，对汽车平顺性的仿真分析和悬架参数的优化显得尤为重要。

本文旨在通过多体动力学（MBD）仿真技术，对汽车在不同路面条件下的平顺性进行深入分析，并通过优化悬架参数，提升汽车的平顺性能。

本文首先介绍了多体动力学的基本原理，并详细阐述了其在汽车平顺性仿真分析中的应用。

接着，本文构建了一个基于多体动力学的汽车平顺性仿真模型，该模型能够模拟汽车在不同路面条件下的动态响应。

通过仿真实验，本文分析了不同路面激励对汽车平顺性的影响，并识别了影响汽车平顺性的关键因素。

在仿真分析的基础上，本文进一步探讨了悬架参数对汽车平顺性的影响。

通过改变悬架的刚度、阻尼等参数，本文分析了悬架参数变化对汽车平顺性的影响规律。

基于仿真结果，本文采用优化算法对悬架参数进行了优化，以提高汽车的平顺性能。

本文的研究不仅有助于深入理解汽车平顺性的影响因素，而且为汽车悬架参数的设计和优化提供了理论依据。

通过本文的研究，可以为汽车设计提供有益的参考，提升汽车的舒适性和市场竞争力。

2. 多体动力学理论基础多体动力学（MBD）是研究由多个刚体和柔体组成的系统在力的作用下的运动和动力学的学科。

在汽车工程领域，多体动力学方法被广泛应用于汽车动力学仿真，特别是在汽车平顺性分析和悬架参数优化方面。

本节将介绍多体动力学的基本原理和关键概念，为后续的汽车平顺性仿真分析提供理论基础。

多体动力学系统由多个刚体和柔体组成，它们通过关节或其他连接方式相互连接。

每个刚体或柔体都有其自身的质量、惯性和几何属性。

系统中的力可以来自外力，如重力、摩擦力、空气阻力等，也可以来自连接体之间的相互作用力，如弹簧力、阻尼力等。

多体动力学的基本原理基于牛顿欧拉方程，包括牛顿第二定律和欧拉运动方程。