基于ADAMS/Car的某微型车操纵稳定性研究

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汽车操纵稳定性是汽车性能之一,操纵稳定性的好坏直接关系到汽车行驶安全性和乘坐舒适性,而悬架K&C特性对操纵稳定性有重要影响。传统研究操纵稳定性的方法是经过样车不断试制和道路模拟试验,不仅耗费大,设计周期长,而且有些试验存在安全因素。随着虚拟样机的发展,操纵稳定性研究更多地是运用计算机仿真进行分析,并借助某些辅助设计手段更易于对汽车性能参数的分析、优化和改进。本文应用多体系统动力学的理论和研究方法,采用多体系统动力学分析软件ADAMS,结合国内某企业微型车底盘平台开发项目,针对悬架K&C特性和整车操纵稳定性展开研究。基于ADAMS/Car建立了刚柔耦合的转向前悬架和多连杆整体式后悬架及整车模型,通过吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室研制开发的整车单轴悬架K&C特性试验台进行了对标车前后悬架K&C特性试验,试验包括平行跳动和侧倾两种工况下的悬架运动特性。将设计车型的K&C特性仿真结果与试验结果对比,仿真结果与试验结果相吻合;讨论了悬架刚度和侧倾刚度对整车操纵稳定性的重要性,通过计算验证了悬架刚度及弹簧和横向稳定杆对整车侧倾刚度的贡献量。在建立的整车动力学模型基础上按照GB/T6323-1994国标对整车进行转向盘角阶跃输入、转向盘角脉冲输入、低速转向回正、定转角稳态回转仿真试验。根据QC/T480-1999对各项试验进行评价计分,仿真结果表明该车有良好的不足转向性能、回正性能、灵敏性和响应性能。但是侧倾度表现的较大,评分也较低,需要在进一步的设计中进行调整轮胎侧偏刚度、前后悬侧倾刚度匹配等因素。为了全面了解汽车的行驶性能,本课题还对汽车在分离路面上制动、直线加速和制动、过凸包时的性能进行了研究分析,仿真结果表明设计车的制动稳定性、“抗点头”和“抗垂尾”良好,乘坐舒适性较好。
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