轮胎侧偏动特性对汽车操纵稳定性的影响
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因此,ADAMS/Car在汽车动力学分析和仿真上具有较好的应用前景。
2)当汽车具有不足转向特性时,稳态横摆角速度变化不大,而峰值(超调量)变化较大。
车速对汽车稳态转向特性的影响明显。
参考文献:[1]石博强,等.ADAMS基础与工程范例教程[M].北京:中国铁道出版社,2007.[2]邓亚东,等.ADAMS在汽车操纵稳定性仿真分析中的运用[J].武汉大学学报(工学版),2005,38(2):95—98.[3]余志生.汽车理论(第4版)[M].北京:机械工业出版社,2006.[4]王国强,等.虚拟样机技术及其在ADAMS上的实践[M].西北工业大学出版社,2002.[5]于海峰.基于ADAMS/Car的悬架系统对操作稳定性影响的仿真试验研究[D].大连理工大学硕士学位论文。
2007.[作者简介】黄志刚(1966一),男(汉族),上海市人,博士,教授。
中国计算机用户协会仿真应用分会理事,主要研究车辆工程等;王丰(1982一),男(汉族),湖北荆门市人,硕士研究生,主要研究虚拟技术与仿真;朱慧(1973一),女(汉族),陕西西安市人,博士,副教授,主要研究图像处理等;王晶(1973一),女(汉族),浙江宁波市人,硕士,副教授,主要研究机械工程及自动化等。
(上接第283页)图6Madab仿真曲线5结论文中根据水泥工业中,分解炉的大时滞、大惯性、非线性的特点,用传统PID算法很难达到满意的控制效果。
文中介绍了一种新型复合型模糊预测控制算法,结合预测控制的预报功能和模糊控制在大偏差范围时响应较快的理想控制效果,相互切换,优势互补。
通过对三种控制策略在Matlab中的仿真曲线进行比较,可得出如下结论:与单纯的模糊控制、预测控制相比,这种复合型模糊预测控制有较快的相应速度,超调更小,温度波动更小,控制效果更好。
另外,此复合型模糊预测控制系统原理简单,易于工程实际应用,适用于水泥等一类大时滞、大惯性的过程控制系统。
汽车操纵稳定性一、汽车操纵稳定性1.汽车行驶的纵向稳定性汽车在纵向坡道上行驶,例如等速上坡,随着道路坡度增大,前轮的地面法向反作用力不断减小。
当道路坡度大到一定程度时,前轮的地面法向反作用力为零。
在这样的坡度下,汽车将失去操纵性,并可能产生纵向翻倒。
汽车上坡时,坡度阻力随坡度的增大而增加,在坡度大到一定程度时,为克服坡度阻力所需的驱动力超过附着力时,驱动轮将滑转。
这两种情况均使汽车的行驶稳定性遭到破坏。
2.汽车横向稳定性汽车横向稳定性的丧失,表现为汽车的侧翻或横向滑移。
由于侧向力作用而发生的横向稳定性破坏的可能性较多,也较危险。
图5.2所示汽车在横向坡路上作等速弯道行驶时的受力图。
随着行驶车速的提高,在离心力cF作用下,汽车可能以左侧车轮为支点向外侧翻。
当右侧车轮法向反力0zRF时,开始侧翻。
3.轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性是研究汽车操纵稳定性理论的出发点。
3.1 轮胎的坐标系与术语图5.3示出车轮的坐标系,其中车轮前进方向为x轴的正方向,向下为z轴的正方向,在x轴的正方向的右侧为y轴的正方向。
(1)车轮平面垂直于车轮旋转轴线的轮胎中分平面。
(2)车轮中心车轮旋转轴线与车轮平面的交点。
(3)轮胎接地中心车轮旋转轴线在地平面(xOy平面)上的投影(y轴),与车轮平面的交点,也就是坐标原点。
(4)翻转力矩xT 地面作用于轮胎上的力,绕x轴的力矩。
图示方向为正。
(5)滚动阻力矩yT 地面作用于轮胎上的力,绕y轴的力矩。
图示方向为正。
(6)回正力矩zT 地面作用于轮胎上的力,绕z轴的力矩。
图示方向为正。
(7)侧偏角轮胎接地中心位移方向(车轮行驶方向)与x轴的夹角。
图示方向为正。
(8)外倾角xOz平面与车轮平面的夹角。
图示方向为正。
3.2 轮胎的侧偏现象如果车轮是刚性的,在车轮中心垂直于车轮平面的方向上作用有侧向力yF。
当侧向力yF不超过车轮与地面的附着极限时,车轮与地面没有滑动,车轮仍沿着其本身行驶的方向行驶;当侧向力yF达到车轮与地面间附着极限时,车轮与地面产生横向滑动,若滑动速度为Δu,车轮便沿某一合成速度u′方向行驶,偏离了原行驶方向,如图5.4所示。
8210.16638/ki.1671-7988.2018.21.029轮胎侧偏刚度对整车操稳性能的影响景立新1,吴利广1,李广2,曹娇娇2(1.中国汽车技术研究中心,天津 300300;2.河北工业大学机械学院,天津 300130)摘 要:文章主要研究轮胎侧偏刚度特性对整车操纵稳定性的影响。
通过在仿真模型中改变轮胎侧偏刚度的值,研究后轴等效侧偏角、整车不足转向、整车横摆响应频率、整车稳定性、整车响应、转向回正的等操纵稳定性指标的变化趋势及变化量大小,进而指导整车操纵稳定性设计。
关键词:轮胎特性;侧偏刚度;操纵稳定性中图分类号:U463.341 文献标识码:B 文章编号:1671-7988(2018)21-82-04Influence of tire cornering stiffness on vehicle stability performanceJing Lixin 1, Wu Liguang 1, Li Guang 2, Cao Jiaojiao 2(1.China Automotive Technology and Research Center, Tianjin 300300; 2.School of mechanical engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130)Abstract: This paper mainly studies the influence of tire lateral stiffness characteristics on vehicle handling stability. By changing the value of the tire cornering stiffness in the simulation model, the stability of the rear axle equivalent side angle, the vehicle understeer, the vehicle yaw response frequency, the vehicle stability, the vehicle response, and the steering return are studied. The trend of the indicators and the amount of change, and then guide the design of vehicle handling stability. Keywords: Tire characteristics; Cornering stiffness; Handling stabilityCLC NO.: U463.341 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)21-82-04前言轮胎是连接汽车与路面的唯一部件,轮胎与路面间的相互作用力与力矩,以及轮胎的运动方式决定了车辆的运动状态及性能[1-2],对于轮胎力学特性的研究具有重要的现实意义以及应用前景。
车辆侧倾因素及其对整车性能的影响2010年07月21日e-works1 导言车辆的侧倾运动性能是车辆性能的一个重要部分,关系到操纵稳定性、乘坐舒适性和安全性。
车辆侧倾性能因素主要包括侧倾中心高度、侧倾角刚度、侧倾阻尼等.侧倾中心高度在车辆转向时对轮胎抓地能力、左右轮载荷转移、转向性能等很多车辆性能均有重要的影响。
由于侧倾中心高度由悬架的几何机构决定,在设计初期确定之后,后起很难更改.所以对它的理论分析和优化就显得尤为重要。
国内外很多汽车企业的工程师们都对侧倾中心高度进行过深入的研究.侧倾刚度和侧倾阻尼的作用比较明朗,由于侧倾角和侧倾角速度是重要的车辆操控稳定性和平顺性的评价指标,并且对其它指标如横摆角速度、侧向加速度也有影响,因此,侧倾刚度和侧倾阻尼的研究也不容忽视。
下面利用多体动力学软件MSC ADAMS对这些参数及其对车辆性能的影响进行详细的计算和分析。
2 仿真模型算例为一款前后均配置独立悬架的中高级轿车。
前悬架为双叉臂式,后悬架为多连杆式.图1 前后悬架及整车仿真模型3 侧倾中心在前后轴轮心的横向垂直平面内,车辆在横向力作用下车身侧倾的瞬时回转中心称为侧倾中心.前后侧倾中心的连线称为侧倾轴线,是车身相对于地面转动的瞬时轴线。
侧倾中心距地面的高度称为侧倾中心高度.车辆转向时,车身绕侧倾轴线进行回转。
严格说来侧倾中心的概念只在侧倾起始状态有意义。
侧倾中心高度对前后轴侧偏角、外倾角都有影响,进而影响车辆的转向性能和轮胎抓地能力。
侧倾中心的位置由悬架的导向机构决定,可以通过几何图解法得到。
以算例中的前悬架--双叉臂独立悬架为例。
上控制臂和下控制臂两个平面的交线形成一条瞬时旋转轴线,该轴线与轮胎接地点可以形成一个平面。
左右两平面的交线与轮心处横向垂直面的交点就是悬架的几何侧倾中心。
图2 双叉臂悬架瞬时旋转轴线3.1 侧倾中心高度与外倾补偿在转向运动中,侧倾中心高度(RCH)对轮胎的外倾补偿会产生影响,如图3所示。
汽车理论模拟试卷四1、(1)什么是纵向滑动率?作出附着系数与纵向滑动率的关系曲线,并描述该曲线的特 点、分析其产生的缘由。
(2)什么是轮胎的侧偏特性?试分析轮胎侧偏特性产生的缘由及其主要影响因素(包 括:汽车使用因素与轮胎自身结构与特性的因素)。
(3)结合下图(包括轮胎的侧偏特性)说明:转弯时汽车滚动阻力大的缘由,并说明滚动阻力的主要影响因素。
2、(1)动力性的评价指标主要有哪三个?各个评价指标的影响因素有哪些?分别是怎样 影响的?(2)结合公式及绘图,说明后备功率的概念。
(3)确定汽车的动力性,可通过作图法,详细可用哪几种特性的图?大致过程怎样? 3、(1)画图并说明地面制动力、制动器制动力与附着力三者之间的关系。
(2)已知某汽车的同步附着系数% 二06 ,试结合产线、I 曲线、f 和r 线组分析汽车在附着系数ψ2=0.8的路面上进行制动时的全过程。
(3)在图上标明:在ψl=0.3和ψ2= ().8的路面上车轮抱死后,制动器制动力与地面 制动力的差别。
由蚊中心W 147转穹馥切Ml 力4、(1)较常用的汽车百公里油耗有哪些?(2)汽车的等速百公里油耗与车速间具有怎样的关系?为什么?5、(1)结合有关公式,分析汽车操纵稳定性稳态特性的影响因素结合有关公式,分析汽车操纵稳定性稳态特性的影响因素。
(2)定性分析汽车操纵稳定性动态特性的影响因素。
(3)驾驶员的不同转向操作对汽车的转向与操纵稳定性特性有怎样的影响?为什么?(4)曲线行驶时,对于前轮驱动的汽车,在驱动与制动时,纵向力对其稳态特性的影响是否有差异,试分析产生的缘由和主要影响因素。
6、(1)进行汽车平顺性分析时,一般对哪几个振动响应量进行分析?以车身单质量振动系统为例分析频率比、阻尼比及其相关的质量,刚度,阻尼对三个振动响应量的影响。
(2)在车身与车轮的双质量振动系统中,已知车身部分偏频为πrad∕s,车身与车轮的质量比、刚度比分别为8和9,试计算车轮部分偏频,并说明主频与偏频的定义及其大小的关系(用号表示)。