纯电动汽车的操纵稳定性和平顺性研究

【摘要】：目前,我国作为汽车制造大国,却因为缺乏汽车产品开发的核心技术而未能成为汽车强国,同时,我国的汽车动力学技术仍处于直接购买产品、引进或仿制阶段。本文基于电动汽车动力学理论研究的基础上,应用虚拟样机软件ADAMS/Car建立电动汽车整车仿真模型,并联合应用ADAMS/Insight模块对整车进行操纵稳定性和平顺性的协同优化设计,为车辆动力学研究提供一种有效的分析和优化方法。主要研究内容和创新为： (1)在对电动汽车动力学进行理论研究的基础上,确定汽车的底盘布置方案,校核汽车车架的强度和刚度。 (2)应用ADAMS/Car软件分别建立麦弗逊前悬架系统、钢板弹簧后悬架系统、驱动电机系统、动力电池系统、转向系统、前后轮胎和车身等子系统模型,装配组合成整车仿真模型。 (3)根据我国标准的相关要求,编写驱动控制文件和驱动参数文件,并对整车虚拟样机模型进行4种操纵稳定性试验,分析评价其操纵稳定性。 (4)建立B级路面文件,驱动整车模型进行随机路面输入和脉冲路面输入行驶2种平顺性试验,分析评价整车的平顺性。 (5)应用ADAMS/Insight模块,采用试验设计和分析优化的方法,优化麦弗逊前悬架模型,优化整车模型,提高整车的操纵稳定性和平顺性。 (6)针对设计研制的纯电动汽车,进行道路试验,并将试验结果和仿真结果进行对比,验证模型的精确性和优化设计的可行性。 【关键词】：电动汽车 ADAMS 操纵稳定性 平顺性
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U469.722
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 前言9-10
• 1.2 课题的背景和意义10
• 1.3 车辆动力学的研究现状和趋势10-13
• 1.3.1 国外的研究现状10-12
• 1.3.2 国内的研究现状12-13
• 1.4 虚拟样机技术13-14
• 1.4.1 虚拟样机技术的形成与发展13
• 1.4.2 虚拟样机技术在汽车上的应用13-14
• 1.5 ADAMS软件介绍14-16
• 1.5.1 ADAMS简介14
• 1.5.2 ADAMS/Car建模14-16
• 1.6 研究的技术路线与主要内容16-18
• 1.6.1 研究的技术路线16-17
• 1.6.2 论文的主要内容17-18
• 1.6.3 论文结构18
• 1.7 本章小结18-19
• 第二章 纯电动汽车底盘布置方案的确定19-26
• 2.1 纯电动汽车动力系统选型19-20
• 2.2 底盘布置方案20-21
• 2.3 车架的结构有限元分析21-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 电动汽车整车仿真模型的建立26-41
• 3.1 模型参数的获取26-27
• 3.2 建模环境的设置27
• 3.3 麦弗逊前悬架仿真模型的建立27-31
• 3.3.1 麦弗逊前悬架拓扑结构关系27-28
• 3.3.2 麦弗逊前悬架仿真模型的建立28-31
• 3.4 钢板弹簧非独立后悬架仿真模型的建立31-33
• 3.4.1 钢板弹簧后悬架拓扑结构关系31-32
• 3.4.2 钢板弹簧后悬架仿真模型的建立32-33
• 3.5 转向系统仿真模型的建立33-35
• 3.5.1 转向系统的拓扑结构关系33-34
• 3.5.2 转向系统仿真模型的建立34-35
• 3.6 轮胎仿真模型的建立35-36
• 3.6.1 轮胎模型的简介35
• 3.6.2 轮胎模型的建立35-36
• 3.7 车身模型的建立36-37
• 3.8 驱动电机模型的建立37
• 3.9 驾驶员模型的建立37-38
• 3.10 电池模型的建立38
• 3.11 纯电动汽车整车模型的装配组合38-39
• 3.12 本章小结39-41
• 第四章 整车操纵稳定性、平顺性仿真分析41-72
• 4.1 汽车操纵稳定性41
• 4.2 转向盘转角阶跃输入仿真试验41-47
• 4.2.1 仿真试验41-42
• 4.2.2 数据处理42-46
• 4.2.3 评价计分46-47
• 4.3 转向回正仿真试验47-51
• 4.3.1 仿真试验47-48
• 4.3.2 数据处理48-50
• 4.3.3 计分评价50-51
• 4.4 稳态回转仿真试验51-54
• 4.4.1 仿真试验51-52
• 4.4.2 数据处理52-53
• 4.4.3 计分评价53-54
• 4.5 蛇行仿真试验54-60
• 4.5.1 仿真试验54-56
• 4.5.2 数据处理56-59
• 4.5.3 计分评价59-60
• 4.6 操纵稳定性仿真试验与道路试验结果比较60-61
• 4.7 汽车平顺性61
• 4.8 平顺性仿真模型的建立61-62
• 4.9 随机输入行驶平顺性仿真62-67
• 4.9.1 仿真试验62-65
• 4.9.2 数据处理与评价指标65-67
• 4.10 脉冲输入行驶平顺性仿真67-71
• 4.10.1 仿真试验67-69
• 4.10.2 数据处理与评价指标69-71
• 4.11 本章小结71-72
• 第五章 整车操纵稳定性、平顺性仿真优化设计72-84
• 5.1 试验优化简介72
• 5.2 麦弗逊前悬架硬点坐标参数的优化设计72-77
• 5.2.1 敏感度分析72-75
• 5.2.2 优化设计75-77
• 5.3 整车主要性能参数优化设计77-83
• 5.3.1 操纵稳定性正交试验优化设计78-80
• 5.3.2 平顺性正交试验优化设计80-81
• 5.3.3 优化结果确定及验证81-83
• 5.4 本章小结83-84
• 第六章 物理样机道路试验分析84-88
• 6.1 物理样机道路试验84
• 6.2 物理样机道路试验的结果曲线84-86
• 6.3 物理样机道路试验的计分评价结果86
• 6.4 物理样机道路试验与仿真试验的对比86-87
• 6.5 本章小结87-88
• 第七章 全文总结及展望88-89
• 7.1 全文总结88
• 7.2 研究展望88-89
• 致谢89-90
• 参考文献90-93
• 攻读学位期间的研究成果93

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