平顺性是现代高速度、高舒适性车辆的一个主要性能指标,所有新开发的车辆或经过改装的车辆都要进行平顺性分析和试验。传统的分析方法是对车辆进行抽象简化,简化为几个自由度的动力学模型,建立其振动微分方程,通过在频域范围求解预估其平顺性,分析结果都以曲线和图表来表示,缺乏直观性和交互性。 本文依托院长基金项目《基于虚拟现实与虚拟仪器的测试与诊断技术研究》的子课题《基于虚拟现实的计算机整车仿真分析技术与系统的基础研究》,进行在虚拟现实环境下的汽车的平顺性的研究。论文的主要章节内容安排如下: 第一章为绪论,介绍了项目的背景和要求。阐述了汽车平顺性研究的现状,重点介绍了本课题使用的两大技术,虚拟现实技术和虚拟样机技术的意义和研究现状。最后给出了本研究的主要要求和内容。 第二章介绍了建立汽车模型和汽车动力学分析中用到的关键性技术:虚拟样机技术的基础理论和基本内容,同时详细介绍了业界使用最广泛的虚拟样机软件ADAMS,这一章内容是后面汽车平顺性仿真分析的动力学基础。 第三章在前面的基础上,使用两种方法建立了汽车的动力学模型:第一种方法是使用传统方法,把整车简化为两个自由度的模型,建立其微分方程,结合各级路面激励的时域模型,使用Matlab求解动力学方程,得到汽车的前后轮轴中心在各个方位上随时间历程的运动位移;第二种方法是用ADAMS软件建立汽车模型,使用根据实测数据编写的路面文件,实现了在随机输入激励下,车辆振动模型的时域仿真求解,并把仿真结果输出为文本文件,用作以后驱动虚拟环境中汽车模型。 第四章在分析实际需求的情况下,建立了本研究所用到的虚拟现实试验平台,比较详细的阐述了该平台软、硬件设备的使用情况。同时介绍了虚拟现实中最关键的立体成像的原理以及在本研究中的实现方法。 第五章在虚拟试验平台上,建立了虚拟试验使用的虚拟环境和运动学模型,使用WTK调用和管理虚拟环境和运动学模型,利用动力学仿真分析的数据驱动虚拟环境里的汽车模型,实现了虚拟环境下的汽车平顺性试验,汽车在虚拟环境下的运动由第一种动力学模型的仿真分析结果驱动。 第六章对自己的工作进行了总结和回顾,提出了项目中还需要进一步需要完善的地方。