车辆稳态转向特性的计算机模拟.pdf

江苏理工大学
硕士学位论文
车辆稳态转向特性的计算机模拟
姓名:郎德虎
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:毛务本

关键词车辆稳态,转向特·扑慊D釼摘要了一个汽车稳态转向特性的多自由度非线形数学模型,该模型全面考虑了汽车的转向系统、悬架系统、空气动力学、载荷转移和轮胎侧偏等因素对其稳态转向特性的影响,并用语言编制了求解汽车转向盘固定转角输入时的稳态响应程序。通过统导扑慊汽车的稳态转向特性是评价现代汽车的重要性能指标之一,它反映了车辆安全和易操纵的程度。本文在分析已有资料的基础上,建立拟结果与实车试验结果的对比,得出了该模型是基本正确合理的结论。最后,本文讨论了车辆各结构因素对其稳态转向特性的影响,并给出了理论上的解释。江苏理工大学硕士学位论文
琒琒,.猯猟,,,瓹甌·瓼江苏理工大学硕士学位论文
;且当遭遇外界干扰时,汽车能抵抗外界干扰而稳定行驶的能力【控制有非常重要的影响。汽车的稳态转向特性是指汽车在等速圆周行驶时,即车缓慢加速或以不同车速等速行驶时,随着车速的增加,不足转向汽车的转向半径逐渐增大;中性转向汽车的转向半径维持不变;过多转向汽车的转向半径汽车应具有适度的不足转向特性,过多转向和过大的不足转向性都会使汽车难以控制。有些汽车,由于设计参数匹配不当,尽管在侧向加速度较小时具使汽车出现意外的甩尾或急转现象,甚至造成严重的事故。因此,汽车稳态转向特性研究是汽车操纵稳定性研究的一个重要方面。.档奈忍煊τ胨蔡煊稳态转向特性是汽车的一种稳态响应。这种“稳态”在汽车的实际行驶中很少出现,实际上,所有的操纵稳定性问题都是汽车瞬态响应的问题,但有以下两个原因使得人们对汽车的稳态响应研究依然受到重视:而瞬态响应试验则很难做到这一点。因此稳态试验可以作为汽车在非线性区缺汽车在道路上行驶,根据道路和交通的具体情况,有时直线行驶,有时沿曲线行驶。遇上意外情况时,驾驶员还要做出紧急的转向操作,以求避免事故。此外,汽车在行驶中还不断受到地面不平和大风等外界因素的影响。为此,车汽车的操纵稳定性是指在驾驶员不感到过分紧张、疲劳的条件下,汽车能汽车的操纵稳定性包含的内容十分广泛,其中稳态转向特性对汽车的方向汽车在方向盘角阶跃输入下进入的稳态响应。汽车的稳态转向特性分为三种类型:不足转向,中性转向和过多转向。这三种不同转向特性的汽车具有如下行驶特点:在方向盘保持一固定转角有一定的不足转向性,但在稍大的侧向加速度下却表现出激烈的过多转向性,一定的稳态特性是汽车具有良好的瞬态特性的必要条件皇浅浞痔跫。例如,过多转向的汽车,其瞬态响应特性肯定也不好。稳态试验可以比较安全的到达非线形区,甚至可以达到汽车的侧滑极限,乏瞬态评价数据的有用补充。这种补充虽不是充分的,但却是十分难得的。辆应有良好的操纵稳定性能。则愈来愈小。江苏理工大学硕士学位论文
—.—弋≤≯当斜率大于零,即—猣、当斜率等于零,即—猣:当斜率小于零,即———.兰燮滴忍O蛱匦缘牟问‘,缸上凿在汽车的线性二自由度模型中,可以用稳定性因数幢碚髌档奈忍向特性‘”。当保滴2蛔阕O颍籯时,汽车为中性转向;保汽车为过多转向。但是,汽车稳定性因数幕竦煤雎粤诵苡胱O蛳档挠跋欤非线性特性,因此,用稳定性因数幢碚髌档奈忍O蛱匦允遣蝗娴摹国内目前常用汽车前、后轴处的综合侧偏角之差转向半径的比值这两个参数来评价汽车的稳态转向特性。变化曲线中,常以曲线的斜率来区别其转向特性:时,汽车为不足转向。时,汽车为中性转向。狤图是汽车的前、后轴综合侧偏角之差随侧向加速度5谋浠摺M中曲线男甭首艽笥诹悖瞧稻哂胁蛔阕O虻睦樱磺的斜率总小于零,是汽车具有过多转向的例子:曲线嘤τ诓嘞蚣铀俣萢。较小的区段,斜率大于零,汽车为不足转向,前、后轴综合侧偏角之差增大到最高点时,曲线的斜率等于零,汽车为中性转向,此后曲线的斜率开始小于零,则汽车变为过并且没有考虑轮胎定位参数的变化以及轮胎在稍大的侧向加速度背氏值登啊⒑笾岽Φ淖酆喜嗥ń侵汽车前、后轴处的综合侧偏角应包括轮胎的弹性侧偏角,侧倾转向角和变形转向角这三部分。在实际的汽车前、后轴综合侧偏角之差随侧向加速度时,汽车为过多转向。多转向了。图汽车前、‘
当斜率大于零,即——时,汽车为不足转向。当斜率等于零,即——:底O虬刖兜谋戎蹈誖胎的侧偏角可忽略不计钡钠底O虬刖段猂谀吵邓傧掠幸欢ú嘞蚣的变化曲线也可用来评价汽车的稳态转向特性。实际上常以曲线的斜率来区别时,汽车为中性转向。图是汽车转向半径的比值疪娌嘞蚣铀俣萢,的变化曲线。图中曲线男甭首艽笥诹悖瞧稻哂胁蛔阕O虻睦樱磺的斜率总小于零,是汽车