多轴重型越野车通常作为武器系统的运输和发射底盘,其性能的优劣直接影响武器系统运输乃至发射的成败。因此对多轴重型越野车进行研究开发,以满足战略武器机动发射的要求十分必要。多轴重型越野车具有车身长,车轴数多,轴距大,承载质量大的特点,其结构和动力学特性都比普通两轴汽车复杂的多。然而,目前国内还没有专门针对多轴越野车建立的整车动力学模型,这限制了其动力学研究的发展,是导致国产多轴越野车设计水平与发达国家存在显著差距的重要原因。相比于两轴汽车,多轴越野车的动力学有两个明显的特点:(1)车架的弹性特性对整车动力学特性有明显的影响;(2)为提高机动性而采用了多轴转向技术。针对这些特点,本文系统研究了多轴越野车的整车动力学模型的建模理论和方法,进行了相应的仿真研究和试验验证,主要研究成果有:(1)将多轴越野车的车架看作弹性体,基于柔性多体动力学,建立了多轴越野车的整车弹性动力学模型,分析了模型的影响因素,详细讨论了整车弹性模型与刚体模型、平顺性模型和操纵性模型间的相互转换方法。该模型不考虑具体的车架弹性模态形式和车轴数,具有良好的通用性。(2)根据多轴越野车在不同设计阶段所能获得的参数信息,提出了用弹性梁模拟车架弹性模态的方法,建立了适用于概念设计阶段的半车平顺性模型,只需少量的特征参数就可进行平顺性的分析与评价。给出了利用车架有限元模态分析的结果,建立整车平顺性模型的方法。提出了用三角级数法模拟随机路面激励的时域生成算法,建立了多轴重型越野车路面激励的频域和时域输入模型。进行了相应的仿真研究,结果表明多轴汽车车架的弹性振动是影响其平顺性的重要因素,在进行多轴越野车设计时必须考虑。(3)首次建立了多轴越野车的柔性二自由度多轴转向模型,提出了用三弯矩方程计算车架转角的方法;利用微分方程稳定性理论得到了多轴汽车转向稳定性的判据,分析了车架柔性对转向稳定性的影响。然后以 WS2500 五轴重型越野车为研究对象,进行了不同的多轴转向模式下汽车转向特性的仿真研究。提出了转角比例与前轮+横摆角速度反馈控制的多轴分组转向控制策略,在保持机动性的基础上,有效的提高了多轴汽车的转向稳定性。(4)结合驾驶员预瞄最优曲率模型,建立了多轴汽车的闭环转向控制模型,为全面地反映多轴越野车的转向通过性,提出了一个新的同时考虑轨道跟随误差和前后轮轨迹偏差的转向评价指标,并进行了相应的闭环仿真和评价。最后,进行了 WS2500 五轴越野车的平顺性道路试验,试验结果和仿真分析的对比 I<WP=4>说明,车架的弹性特性是影响多轴越野车整车动态特性的重要因素,本文建立的多轴越野车整车弹性模型是正确的和可行的,可用于多轴重型越野车的设计和分析。