虚拟样机(Virtual Prototype)是物理样机在计算机上的本质实现。相对于传统的仿真模型来说,虚拟样机更加强调系统性和整体性。利用虚拟样机可代替物理样机对产品进行创新设计、测试和评估,缩短开发周期,降低成本,改进产品设计质量,提高企业面向客户,敏捷响应市场的能力。虚拟样机技术是一种基于虚拟样机的数字化设计方法,融合了先进建模/仿真技术、现代信息技术、先进设计制造技术和现代管理技术,将这些技术应用于产品的全生命周期,并对它们进行综合管理。 随着国民经济的持续高速发展,我国公路运输需求强劲增长,重型载货汽车品种多、结构复杂多变、应用广泛,在国民经济建设中作用巨大。由于重型汽车一般工作条件比较恶劣、弯道多、坡路多、转弯半径小,车辆频繁转向与制动,并长期在满载、振动与冲击载荷下工作,座椅部位的振动一般都比较强烈。因此,先进的车辆悬架技术在重型卡车上被广泛研究和采用,很多重型汽车在底盘和驾驶室之间采用了较为特殊的驾驶室悬置结构,例如全浮式驾驶室悬置、半浮式驾驶室悬置、液压式驾驶室悬置、空气弹簧驾驶室悬置结构等。 以提高乘坐舒适性为目的的汽车NVH特性的研究是当今汽车技术研究的重要课题,以有限元理论和多体系统动力学理论为基础的CAE技术是研究汽车NVH特性重要且有效的方法,CAE分析软件的不断完善和计算机技术的飞速发展为汽车NVH特性的仿真计算提供了有利的条件。当前国外对汽车平顺性的研究广泛采用多体系统动力学方法,这种方法适合于对具有复杂空间约束关系的机构进行详细建模分析,比以往仅仅基于几个集中质点的振动系统简化建模有着更精确的仿真精度。本论文将虚拟样机技术应用到某商用汽车的设计分析上,针对该商用车在使用中出现的驾驶室振动问题进行研究,综合考虑底盘结构、驾驶室悬置结构、使用工况等因素,利用动力学仿真分析软件ADAMS建立整车虚拟样机模型和路面模型,用MATLAB软件进行仿真后处理,获取了驾驶室悬置系统的响应特性,并进一步分析和研究驾驶室悬置系统的参数,从提高驾驶室乘坐舒适性的角度提出了驾驶室悬置系统优化设计的方案,然后对系统响应的主要参数进行匹配研究,结合样车测试,为驾驶室悬置系统改进设计提供一定的参考。本文运用虚拟样机技术在汽车设计、分析方面做了一些有益探索和尝试。