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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
张宇  王嘉伟  李韶华  任剑莹 《力学学报》2022,54(9):2627-2639
迫于能源和环保问题的压力, 电动汽车及智能驾驶受到了各国高度重视. 轮毂电机驱动电动汽车车轮振动剧烈, 与桥梁路面动力学相互作用更加突出, 现有研究主要针对传统汽车, 关于电动车轮与公路桥梁接触动力学相互作用及智能驾驶车队的多车?桥梁耦合作用研究尚不多见. 本文以轮毂电机驱动电动汽车为研究对象, 考虑车轮和桥面多点接触关系, 研究了两个智能驾驶汽车过桥时的车桥耦合动力学特性. 分析了电机质量、电机激励、轮胎悬架刚度非线性、车距、车速对系统振动特性的影响, 以及桥面不平顺激励、三重耦合激励对电动汽车平顺性的影响. 研究表明: 车距和车速是影响车?桥系统振动特性的重要因素, 在车?桥耦合动态设计中, 车距和车速的影响应重点关注; 桥面越平坦, 电机激励及桥面二次激励对车辆平顺性和道路友好性影响越加显著, 当汽车行驶在平坦桥面时两种激励对轮毂电机驱动电动汽车的影响不容忽视. 所建模型有望为智能驾驶电动汽车与桥梁的耦合作用研究提供理论参考.   相似文献   

2.
运用多体动力学理论建立整车动力学模型已成为汽车动力学研究的重要手段。以大连理工大学汽车学院研制的某电动汽车为对象,运用多体动力学递推算法建立了包含前后悬架、车身及车轮在内的多体仿真分析模型,将前后悬架视为3个子系统,引入哑体,实现对各子系统的单独处理;同时完成了整车的快速建模与分析;将MATLAB整车仿真程序的结果与ADAMS仿真结果进行比对,二者吻合较好,验证了所建模型及求解算法的正确性。  相似文献   

3.
阻尼匹配是制约车辆悬架系统减振器设计的关键问题.以某轻型卡车为研究对象,利用MATLAB软件建立了悬架阻尼优化设计的半车模型.采用车体垂向加速度、俯仰角加速度和车轮动载均方根值作为评价指标,利用线性加权和法建立了悬架阻尼优化设计的目标函数.在随机路面激励下,对悬架系统阻尼进行了优化匹配和分析,并通过实车实验验证了优化效果.研究结果表明,悬架阻尼的匹配优化可有效提高车辆的行驶平顺性,从而为车辆悬架的动态设计提供有益参考.  相似文献   

4.
阻尼匹配是制约车辆悬架系统减振器设计的关键问题.以某轻型卡车为研究对象,利用MATLAB软件建立了悬架阻尼优化设计的半车模型.采用车体垂向加速度、俯仰角加速度和车轮动载均方根值作为评价指标,利用线性加权和法建立了悬架阻尼优化设计的目标函数.在随机路面激励下,对悬架系统阻尼进行了优化匹配和分析,并通过实车实验验证了优化效果.研究结果表明,悬架阻尼的匹配优化可有效提高车辆的行驶平顺性,从而为车辆悬架的动态设计提供有益参考.  相似文献   

5.
车辆质心侧偏角和路面附着系数是实现车辆底盘智能化所需要的关键参数. 车辆质心侧偏角对于提高车辆安全性和操控性至关重要, 轮胎-路面附着系数决定轮胎力的峰值, 进而确定汽车的动力学稳定性边界. 本文针对四轮独立驱动电动汽车提出了一种基于惯性测量单元、轮毂电机内置转速/转角传感器的车辆质心侧偏角和路面附着系数动态联合估计方法. 对四轮独立驱动电动汽车进行车辆动力学分析, 结合Dugoff轮胎计算模型得到车辆质心侧偏角估计器; 利用机器学习中高维数据降维PCA多元分析方法, 提取主元特征参数, 建立路面附着系数估计器. 采用可自适应调节网络结构的双径向基神经网络和扩展卡尔曼滤波DRBF-EKF方法, 通过K-means算法改进RBF神经网络结构, 扩展卡尔曼滤波进行噪声滤波提高估计精度, 实现车辆质心侧偏角和路面附着系数的动态联合估计. 通过仿真和实车实验表明, 所设计的DRBF-EKF动态联合估计器实时性和估计精度均优于扩展卡尔曼滤波算法, 可以适应车辆行驶过程中路面附着特性与车速的变化, 表现出较强的鲁棒性; 与DRBF方法相比, 显著提高了估计精度; 并且分析了可以同时满足估计精度和实时性要求的最佳隐含层神经元个数.   相似文献   

6.
以汽车悬架系统为研究对象,采用理论和试验相结合的方法对考虑主动时滞的悬架系统控制特性进行分析。首先建立含时滞悬架系统动力学模型,分析系统的控制稳定性。理论和仿真结果均表明,采用传统二次型最优控制律不能保证含时滞系统的稳定性。系统时滞量存在稳定区间,时滞超出稳定区间时系统将失稳发散;为了保证控制系统的稳定性,采用状态变换法设计了含时滞系统的主动控制律,计算表明,该控制律可以保证系统稳定性。研究还发现,时滞量的变化会使系统振动幅值产生较大改变,为此在控制系统中引入主动时滞,研究主动时滞对系统振动特性的影响,计算表明,合理的主动时滞可以降低系统振动幅值;为验证结果的正确性,搭建了悬架时滞主动控制试验平台,通过对相同工况下仿真结果与试验结果进行对比,发现两者具有较好的一致性;而由于悬架受到的路面激励具有随机性,采用含时滞系统的主动控制律对路面随机激励下的悬架系统进行控制分析,发现当主动时滞为0.04 s时,车身加速度均方根值比无主动时滞降低了39.4%,说明主动时滞对悬架控制的有效性。本文研究对时滞主动控制的理论研究具有重要的促进作用。  相似文献   

7.
轮胎多边形磨损的产生条件及磨损边数研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
多边形磨损是汽车轮胎磨损研究中的一个新课题,具有重要的理论价值和研究意义。考虑轮胎接地摩擦的非线性特性以及胎面与路面相互作用导致的磨损,建立了基于LuGre摩擦模型的胎面侧向自激振动动力学模型,分析轮胎多边形磨损的产生条件和磨损边数的计算公式,并通过数值仿真进行了验证。结果表明,轮胎多边形磨损的发生与胎面的侧向振动有关...  相似文献   

8.
以蛇行带式输送机为研究对象,运用Pacejka魔术公式及三次轮胎公式建立了输送机轮胎模型,采用阿依捷尔曼法构建蛇行带式输送系统的Lyapunov能量函数,确定了输送机系统的行驶稳定域和边界条件,运用Matlab仿真软件对小车行驶稳定域进行了估值,验证了所得到的行驶稳定域和边界条件的正确性。最后根据所得的行驶稳定域及边界条件对输送机进行了实车实验研究,根据研究结果可知当V(x)分别为1m/s、1.5m/s、2m/s时机尾小车能够跟随机头小车的运行轨迹前行,几乎未发生偏移,进一步验证了选用Pacejka魔术公式的合理性及行驶稳定域、边界条件的正确性。研究成果可为蛇行带式输送机的研究提供理论及实验参考。  相似文献   

9.
史禾慕  曾晓辉  吴晗 《力学学报》2022,54(7):1807-1819
在对铁路车辆系统的极限环幅值和非线性临界速度进行分析时通常采用数值方法, 不便于研究其随系统参数的变化规律. 轮对系统保留了影响车辆系统动力学性能的几个关键要素: 如轮轨几何非线性约束、轮轨接触蠕滑关系和悬挂系统等, 可以反映铁路车辆系统蛇行运动的本质特性. 轮对系统自由度少、参数少, 可以采用解析方法进行分析. 本文选取合适的特征量把轮对非线性动力学方程无量纲化, 得到了带有小参数的两自由度微分方程; 采用多尺度方法对该方程进行了解析求解; 给出了轮对系统极限环幅值的解析表达式并对其稳定性进行了判定; 给出了轮对系统的分岔速度解析表达式, 并进而获得系统的非线性临界速度的解析表达式. 在对得到的解析解用数值结果进行验证后, 用得到的解析解进行了系统参数影响分析. 传统的分岔图计算方法(如降速法、路径跟踪法等)需对微分方程进行大量数值积分计算方可求解系统的非线性临界速度值, 而通过本文获得的解析表达式可直接给出系统的非线性临界速度值和极限环幅值, 便于研究轮对系统动力学特性随参数的变化规律,进行快速方案比对和筛选, 为转向架结构优化设计提供参考.   相似文献   

10.
整车多体动力学模型验证   总被引:2,自引:2,他引:0  
迫切需要建立一个通用的汽车仿真开发平台为多种电子控制系统提供统一开发环境.采用Roberson和Wittenberg (R-W)多体动力学理论,建立了自由度(DOF)包含底盘单项和集成控制所需运动参数的整车模型,分别进行了动力学仿真和试验对比验证,结果表明模型的纵向、侧向和垂向动力学性能的正确性.  相似文献   

11.
This paper presents a design of hillside vehicle power chassis with the balance rocker suspension mechanism. The objective of design is to achieve a variable ground clearance, variable wheel track and self-leveling chassis adapted to the various types of crop grown ridge section and height. The V2-HVPC design consists of the main body, the balance rocker suspension, two driving axles and the steering system. Those assemblies form an H-type chassis structure where both sides of the driving axle and the main body are connected to power transmission. The ground clearance and wheel track have the adjustable function. The balance rocker suspension is a novel mechanism which ensures full-time four-wheel drive in a complex road environment while maintaining the main body level always in the angle bisector of the two driving axle. According to the hillside terrain and agronomic characteristics of various crops, the ground clearance and the wheel track can be adjusted continuously and smoothly by hydraulic system. The topology diagram and power transmission system diagram are all given correspondingly. Moreover simulation analysis and basic experiments have been carried out to verify the mobility and dynamic performance of the V2-HVPC. The results show that the concept of V2-HVPC is approved reasonable and the design and testing methods are feasible and practical.  相似文献   

12.
Four axle vehicles with bogies can adapt the position of the wheels to follow irregularities in the terrain, having an obstacle surpassing ability far greater than conventional 2-axle vehicles. Still, the ability to overcome discrete obstacles on a steep slope is very different depending on the wheel that is facing the obstacle. A possible solution to diminish this variation can be found if the vehicle is able to actively redistribute the load on each wheel. One strategy is to design the suspension mechanism so it can regulate its height, being able to level the chassis. Also, an active torque on the pin join between the bogie and the chassis can be applied with the same goal, adopting a system of active bogies. Both solutions have been parametrically studied in a bi-dimensional multibody model of a 4-axle vehicle with double bogies. The results show an improvement independent of obstacle position and terrain angle when using active bogies. With height regulation, this improvement is limited to the rear bogie wheels, but the obstacle surmounting capacity of the vehicle as a whole can be considerably increased if the optimal regulation point is found. Possible applications for such enhanced vehicles with bogies are performing different tasks in forest areas with obstacles on steep slopes or unstructured terrain exploration.  相似文献   

13.
The static loading of a wheel pair with a deformable periphery is considered when the wheels are mounted on a common axle with a non-zero camber angle. A tire tread (protector) is modeled by a set of elastic rods interacting with the motion plane according to the dry friction law. The wheel camber effect on the slip in the contact zone and on the magnitude of reaction forces from the road is studied. An analog of the continuous model for a rod tread is discussed. The normal and tangential reaction forces are found depending on the vertical displacement of the center of the mechanical system under discussion.  相似文献   

14.
范新秀  王琪 《力学学报》2015,47(2):301-309
在建立车辆纵向多体系统的动力学模型中, 将车身与车轮视为刚体, 两者通过减振器链接; 将传动系统视为一个圆盘通过扭簧和阻尼器与驱动轮连接; 将车轮与路面间的接触力简化为法向约束力、摩擦力和滚阻力偶,其中摩擦力的模型采用库仑干摩擦模型. 采用笛卡尔坐标作为该系统的广义坐标用于描述该系统的位形, 给出系统单双边的约束方程, 应用第一类拉格朗日方法建立了系统的动力学方程. 由于摩擦与滚阻的非光滑性, 使得该系统动力学方程不连续. 为便于计算, 建立了车轮与路面接触点的相对切向加速度与摩擦力余量的互补条件、车轮角加速度与滚阻力偶余量的互补条件, 以及车轮轮心法向加速度与路面法向约束力的互补条件. 将接触—分离、黏滞—滑移的判断问题转化成线性互补问题的求解, 并给出了具有约束稳定化的基于事件驱动法的数值计算方法. 最后, 应用该方法对车辆纵向多体系统进行了仿真, 分析了输出扭矩、摩擦及滚阻系数对其动力学行为的影响.   相似文献   

15.
Semi-active hydro-gas suspension system for a tracked vehicle   总被引:1,自引:0,他引:1  
A semi-active hydro-gas suspension is proposed for a tracked vehicle to improve ride comfort performance, without compromising the road holding and load carrying capabilities of the passive suspension. This is achieved through an active damper used in parallel with a gas spring. The suspension damper parameters are varied by a control mechanism based on sky-hook damping theory, which alters the flow characteristics. A damper prototype has been developed, tested for its flow characteristics, after which it has been integrated into an existing hydro-gas suspension system. An analytical model has been proposed from first principles rather than developing a phenomenological model based on experimental characteristics. This model is validated with experiments carried out on a suspension test rig. In order to compare the performance with the original passive system, an in-plane vehicle model is developed and the simulations clearly show that the semi-active system performance is superior to the passive system.  相似文献   

16.
李韶华  冯桂珍  丁虎 《力学学报》2021,53(9):2554-2568
轮毂电机驱动电动汽车的簧下质量大, 使得轮胎动载荷增加, 且电机激励进一步加剧车轮振动. 同时, 轮胎与路面单点接触的简化模型, 其动力学计算结果与实际存在差别. 鉴于此, 考虑电机的电磁激励、胎路多点接触和非线性地基, 建立了电动汽车?路面系统机电耦合动力学模型, 通过Galerkin法推导了非线性地基梁的垂向振动, 利用积化和公式推导了非线性地基梁中非线性项积分的精确表达式, 提出了路面截断阶数选取的简易方法, 并通过路面位移响应的收敛性进行了验证. 在此基础上, 研究了胎路多点接触、非线性地基、电机激励、车速、路面不平顺幅值等对路面及车辆响应的影响. 结果表明, 非线性地基及多点接触对车辆响应的影响中, 轮胎动载荷的影响最大, 车身加速度和悬架动挠度的影响较小, 且考虑电机激励时, 二者对车辆响应的影响显著增大. 从对路面响应的影响看, 电机激励的影响最大, 非线性地基的影响次之, 多点接触的影响较小. 所建模型及研究方法可为电动汽车的垂向动力学分析提供一种新思路.   相似文献   

17.
The random response analysis and the stochastic optimal active control of a half-car model with nonlinear suspension stiffness and damping traversing a rough road are studied in this paper. The road roughness height is modeled as the output of a first-order linear filter to Gaussian white noise. Considering the hysteretic nonlinear stiffness and the square damping of the vehicle model, the response statistics of the nonlinear suspension with active control are obtained by using the equivalent linearization method. The performance indexes of the active suspension are evaluated and compared with those of the corresponding passive suspension. It is found that the nonlinear active suspension gives a better vehicle performances like ride comfort, suspension stroke and overall performance. Finally, the theoretical results are verified through Monte Carlo simulation.  相似文献   

18.
基于逆动力学分析的路面不平度测试研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
通过分析一个简化的履带车辆单扭力轴-负重轮力学模型,建立了扭力轴扭转角与路面不平度的联系方程,基于该方程可以由路面不平度求出扭力轴扭转角,如已知扭转角则可以通过逆动力学分析得到路面不平度.数值算例结合ADAMS仿真结果验证了该方法用于路面不平度测试的可行性.  相似文献   

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