鉸接式自卸車懸架系統建模與仿真_圖文

1、鉸接式自卸車懸架系統建模與仿真魏勝君柳熾偉（中山職業(yè)技術學院，廣東中山）摘要：在分析某鉸接式自卸車橡膠懸架結構拓撲構剖的基礎七，運用多剛體動力學理論，基于平臺建立了該車橡膠懸架系統及整車的非線性數字化虛擬樣機。在不同的等級路面下，以不載荷和車速對模型進行了動力學仿真分析。并與實驗結果進行對比，評價，該鉸接式自卸車多剛體模型的有效性。關鍵詞：變形路面；建模；仿真（：，），：；懸架結構允許雙后橋的每個車輪進行單獨運動，使車斗永遠保持平衡。對鉸接式自卸車進行拓撲分析，得到其多體系統拓撲構型，如圖所示。定義整個模型由個剛體（包括）組成，具體為鉸接體腫、前車架、“”形架（包括前橋）、前橋橫拉桿、后車架、

2、中?！毙渭埽òㄖ袠颍?、中橋橫拉桿、后“形架（包括后橋）、后橋橫拉桿、左平衡梁、右平衡梁、駕駛室、后車身、動力裝置（包括發(fā)動機、離合器等）。引言對車輛系統進行動力學分析，傳統的方法采用集中質量模型來描述。但一般限于少自由度系統，如兩自由度四分之一車輛模型、平面四自由度二分之一車輛模型和七自由度三維整車模型。對于復雜的多自由度車輛動力學模型，雖然理論上日趨完善。但由于模型過于繁瑣，特別是存在非線性特性時，往往不能夠準確地對其描述，因此需要運用多體系統動力學理論對車輛整體進行建模、分析，進而進行優(yōu)化設計。因此，車輛結構多剛體多柔體動力學仿真分析成為目前的研究熱點。鉸接式自卸車的多剛體動力學建模多體

3、系統動力學的研究對象是一個由任意有限個物體所組成的多體系統，各物體之間以理想完整約束、非完整約束、定常約束或非定常約束連接，各物體之間可以有較大的相對運動。研究這種系統的動力學特性需要建立非線性運動方程、能量表達式、運動學關系以及其他一些量的公式。多體系統動力學的根本目的是應用計算機技術進行復雜機械系統的動力學分析與仿真。它是在經典剛體系統動力學的基礎上，隨著計算機技術在機構的靜力學、運動學、動力學分析以及控制系統分析上的成功應用，逐步發(fā)展形成了多剛體系統動力學和計算多體系統動力學，并產生了以和為代表的動力學分析軟件。橡膠懸架系統的拓撲構型鉸接式自卸車前懸架為半獨立懸架。主要由箱型斷圖鉸接式自

4、卸車多體系統拓撲構型面形式的”形架、前橋橫拉桿、橡膠彈簧及個液壓減振器等組成。形架一端用彈性球軸承與車架相連，另一端用螺栓與橋相連。橫拉桿主要承擔側向力，橡膠彈簧主要承受垂向力。后懸架為平衡梁懸架，由兩根具有箱形斷面的“”形架、中后橋橫拉桿、平衡梁及橡膠彈簧等部件組成。這種模擬仿真必須給系統一定約束，根據自卸車各部件之間實際的約束關系在中對該車各剛體施加約束和連接，其中鉸接體和前后車架之間分別用鉸接副、連接。 前車架與動力裝置用固定副連接，后車架與后車身用固定研究與開發(fā)剮接。前穗幛膠彈簧液減撮器（摧前￥幕韻撟）月柔性鉸接式自卸車多剛體動力學仿真分析在￥同進行偽鼻分析奠十；（十平度如圖）（的自巷

5、咱應特性盤口圖、所镕譜動蓮接件一彈簧撰搬編號為、；月橡膠彈簧（璉接÷目橋與烹右平衡粱用彈簧來模擬。干整車中其他使用柔性連接的部件用襯套力模擬¨西定女連接處的連接度日尼預載計算構件±聞的性力表選兩構件的空間性箍。噸荷目前架系統一一囂一：啦經接式自卸車虛擬樣機模型在析多儺系統拓撲關幕的基礎上對建的多日體攫施加動劇約束得到，）設接式自卸車的虛擬樣機模如圍所示】镕，自。薰氅二。¨¨，愕忡卜三】。¨二輪胎和等級路面模型的建立”整￥動力學仿分析罘用“輪胎橫型其解析輪胎模型的輪胎特性文件需要個參救，丹別是模型糞、自由半徑胎半往掛向剛度、縱向滑移剛度

6、、側偏剛度、外顫目值滾動目力矩幕教鏈向對阻尼幕數靜摩擦目數“囂憨。利月婦、啪真生成的級镕如圖所。：麗。，；：黧。七芏士王二二豫竺凜暈辱瑁。“嚯：；目§镕一自、￥月月自目自自￥镕密度最大值段其對應點的壤率（優(yōu)勢頻率速度響均女真；口§自表所，一級路譜、“、噸照荷前懸架仿真與試驗對比表表分目目目日看仿計算線與譬￥臺試曲線對應的加速度自功率淮密度曲線形狀相位變化趨勢基（轉第型竺號囂圖實際降壓應用電路（）電感的選擇不要求進行電磁感應線圈的設計。因為它在電路中已經測試過，采用單一的“感應線圈就能保證高效地將電能傳輸出去。這個感應器的增量飽和電流額定值應大于。其直流阻抗應小于。（）輸出過

7、濾電容器的選擇選擇過濾電容器的基本判別依據是低當量串聯電阻（）。感應器電流的變化和輸出電容器的的積，決定著輸出電壓表現出的鋸齒波形的放大倍數。另外，也盡量減少輸出過濾電容器的低當量串聯電阻值，以保持的穩(wěn)定性。電容器的低當量串聯電阻值應小于，以便在整個電流范圍內（采用感應器時）保持輸出波形小于。當溫度下降，電容器升高。在溫度低于時，超值的是常見的故障。三洋（系列穿子和面裝的鉭電容器在溫度低于時，表現出低的。設計選用了心的電解電容。（）其他元件收集型二極管應該是肖特基（）或高速硅整流器，其尖峰電流額定值對全負載（）工作來講，起碼有。為最好選擇。的外環(huán)補償電容器。提供最寬的輸入電壓范圍和最好的傳輸特

8、性。為了進一步提高其抗干擾能力，設計在輸人中加入一個簡單的低通濾波器，以減少輸入的波動（電感為鐵氧體磁環(huán)繞線而成）。結論開關型電源十分適合車用計算機（一）系統對電源的要求。它所提供的精確輸出和優(yōu)良的瞬時反應。對來自電源的干擾能減到最低限度。為計算機提供了精確的輸入電壓，為計算機信息的產生、儲存、加工和傳送供給必要的電能，為計算機的正常工作提供了優(yōu)良的保證。其優(yōu)良的工作特性，在制出的成品的實際產品中測試，得到了出色的體現。其抗干擾能力和自保護能力也在測試中表現出良好的性能。通過從理論上的探討以及在實際中的測試，開關型穩(wěn)壓電源的杰出表現一定能在車用計算機（一）系統中得到充分的應用。¨。研

9、究與開震參考文獻：【】陳家瑞汽車構造北京：人民交通出版社，【】何訌民單片機應用技術選編北京：北京航天航空大學出版社，【】曲學基。增福，曲敬鎧穩(wěn)定電源實用電路選編北京：電子工業(yè)出版社，【】古永棋汽車電器及電子設備重慶：重慶大學出版社，【】林平汽車電子控制汽油噴射系統結構、原理、檢修福州：福建科學技術出版社，【】李令舉汽車工程電子新技術北京：人民交通出版社，作者簡介：李軍（一）。男，漢，廣州人，工學學士，工程師，研究方向為汽車電氣工程。電話：，：收稿日期：（上接第頁）本一致，仿真模型能對整車的振動特性進行定性的分析。但從表可知，前橋和前車架處垂向加速度響應自功率譜密度最大值及其對應點的頻率存在較大

10、的差別，特別是前車架優(yōu)勢頻率的仿真值比試驗值大，在模型質量特性準確的前提下，表明仿真懸架環(huán)節(jié)的剛度大于實際值。小結研究了在中由路譜生成等級路面的建模方法，建立了仿真所需的不同等級路面。在分析橡膠懸架結構拓撲構型的基礎上，運用多體動力學理論和方法，建立了包含前后懸架系統、車身、輪胎、路面等個剛體，共個自由度的整車非線性多剛體數字化虛擬樣機。在不同等級路面下，以不同載荷和車速對模型進行多剛體動力學仿真，仿真結果與試驗結果誤差較大，不同工況下為。但變化趨勢一致。通過與試驗對比，分析了鉸接式自卸車多剛體模型的有效性。參考文獻：【】余志生汽車理論版北京機械工業(yè)出版社【】袁士杰，呂哲勤多剛體系統動力學北京

11、：北京理工大學出版社，【】李軍，刑俊文，覃文浩實例教程北京：北京理工大學出版社，【】鄭建榮虛擬樣機技術入門與提高北京：機械工業(yè)出版社，【】周長峰非公路車輛非線性橡膠懸架系統動力學建模、優(yōu)化與試驗研究南京：東南大學，【】王戩基于變形地面的重型工程車輛平順性仿真與優(yōu)化研究南京：東南大學，作者簡介：魏勝君（一），男，漢，安徽定遠人，工學碩士，講師，研究方向：汽車工程。電話：，：。 收稿日期： 鉸接式自卸車懸架系統建模與仿真作者：作者單位：刊名：英文刊名：年，卷(期：魏勝君， 柳熾偉， WEI Shengjun， LIU Chiwei中山職業(yè)技術學院,廣東中山,528400汽車零部件AUTOMOBILE PARTS2010(11參考文獻(6條