近年来,无论是发达国家市场还是新型工业化国家市场,汽车产销量均达到一定的饱和状态,汽车综合性能的好坏已经成为一款车型能否被市场接受的重要因素,汽车整体性能的提升成为推动用户更新换代的主导力量。平顺性与操纵稳定性是汽车最基本的两个性能,两者相互矛盾、相互联系,如何提高平顺性与操纵稳定性的综合性能是汽车行业和汽车企业所面临的共同难题。汽车平顺性与操纵稳定性的协同研究与仿真实现,符合当前对汽车综合性能提升的需求。目前,汽车平顺性与操纵稳定性的协同研究虽然已经开展了一些工作,但仍然存在一些问题。在现有的平顺性与操纵稳定性协同研究,并未从协同模型本身去揭示汽车平顺性与操纵稳定性的相互影响机理,也没有基于理论建模方法进行协同模型系统化建模。本文主要从平面系统和空间系统出发,基于Uni Tire模型和路面激励时域滤波白噪声方法,分别建立相应的汽车平顺性与操纵稳定性协同模型,应用龙格-库塔数值方法对其进行线性和非线性求解,通过仿真实现,分析平顺性与操纵稳定性的相互影响机理。具体内容如下(1)总结了线性轮胎模型、非线性Uni Tire模型及其线性形式,基于滤波白噪声方法,构建了单轮路面激励模型。对前后双轮和左右双轮的相关性进行了理论分析,分别建立了前后双轮路面激励模型和左右双轮路面激励模型,最后建立四轮路面激励模型。(2)基于一定假设,分别建立了汽车平顺性和操纵稳定性平面系统模型,对其进行了仿真实现。以两个单独模型为基础,通过整合建立了基于平面系统的汽车平顺性与操纵稳定性六自由度协同模型,针对线性和非线性Uni Tire轮胎模型,分别建立了相应的仿真算法。应用龙格-库塔方法进行了求解和仿真分析。结果表明示,相同路面状况下,各响应量的波动程度,非线性轮胎模型下协同模型均大于线性轮胎模型下协同模型。基于平面系统的汽车平顺性与操纵稳定性协同研究,揭示了两个性能之间相互影响,为后续基于空间系统的汽车平顺性与操纵稳定性协同研究奠定了基础。(3)基于一定假设,分别建立了汽车平顺性模型和汽车操纵稳定性空间系统模型,对其进行了仿真实现。以两个单独模型为基础,从能量角度分析了其耦合特性,基于空间系统的汽车平顺性与操纵稳定性九自由度协同模型,针对线性和非线性Uni Tire轮胎模型,分别建立了相应的仿真算法。应用龙格-库塔方法进行了求解和仿真分析。结果表明,相同路面状况下,轮胎的非线性因素对各响应量随时间的波动的影响程度不一。基于空间系统的汽车平顺性与操纵稳定性协同研究更加复杂,构建的协同模型及其仿真结果更加贴近实际情况,可以揭示汽车平顺性与操纵稳定性的相互影响关系,也更加具体体现了轮胎非线性因素在揭示两个性能相互影响关系中所起到的作用。汽车平顺性与操纵稳定性的协同研究,对汽车零部件结构设计、性能优化和动力学控制等研究都具有重要指导意义和借鉴意义。