考虑车架柔性的重型车辆平顺性研究

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1、分类号:TH1210710-2013225028专业硕士学位论文考虑车架柔性的重型车辆平顺性研究马建勋导师姓名职称赵勇副教授专业学位类别申请学位类别专业硕士机械工程及领域名称论文提交日期2015年6月6日论文答辩日期2015年6月13日学位授予单位长安大学ResearchontheRideComfortforHeavy-dutyTruckwithFlexibleFrameADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：MaJianxunSupervisor

2、：AssociateProf.ZhaoYongChang’anUniversity,Xi’an,China摘要重型车辆是公路运输的重要工具,其平顺性一直是国内外汽车制造企业的研究重点。然而，在以往的平顺性研究中只考虑了悬架系统，并未考虑车架柔性的影响。重型车辆具有整备质量大，轴距长的特点。车架承受着多个总成重量及其所传递的力和力矩。简单的将车架看作刚体，针对平顺性来设计悬架系统是不准确的。综上所述，对于重型车辆来说，车架柔性在平顺性研究中不能被忽略。本文对8×4型重型车辆整车平顺性进行了研究。首先，在Hyper

3、mesh软件中对车架进行有限元分析并生成模态中性文件。其次，运用ADAMS/Car模块建立了整车各总成部分的模板。再次，通过各个模板生成各部件子系统，将各个子系统组装成刚柔耦合的整车模型，根据整车设计参数调校模型的质量和转动惯量。最后，建立路面仿真文件，并在随机路面和脉冲路面两种环境下进行整车平顺性仿真分析。将两种整车模型仿真结果进行对比分析，评价车架柔性对整车平顺性的影响。在随机路面仿真中，通过在B级路面下车速分别为20km/h，40km/h和60km/h时，对货箱质心和驾驶员质心的垂向加速度时域和频域进行分

4、析，可知，刚性车架和柔性车架模型的振动频率主要在0～10Hz之间，而刚性车架模型加速度值更大。在脉冲路面仿真中，车速分别为20km/h，40km/h，60km/h和80km/h时，对货箱质心和驾驶员质心处2垂向加速度进行分析，可知，加速度值都小于43.02m/s，对驾驶员健康和货物均无损害，有良好的舒适性。在同一车速下，柔性车架整车模型的驾驶室和货箱质心加速度值总体上都要比刚性车架整车模型的值要低，而且在频率上柔性车架整车模型的振动频率也要比刚性整车模型的频率低。因此，车架柔性吸收了部分振动能量，更加真实的反应

5、实车的行驶状况。然而，如果在整车设计中未考虑车架柔性，使得车辆的实际性能与设计性能有较大差别，不利于车辆的设计。总之，车架柔性对整车在行驶过程中的平顺性有显著影响，在进行整车研发和设计中，应充分考虑车架柔性所带来的影响。关键词：重型车辆，柔性车架，Hypermesh，ADAMS/Car，平顺性iAbstractHeavy-dutytruckisanimportanttoolforhighwaytransportation.Theridecomfortisalwaystheresearchfocusinautom

6、obilemanufacturingenterprisesathomeandabroad.However,theformerresearchonlyconsideredthesuspensionsystem,anddoesnottakeintoaccounttheinfluencesoftheframeflexiblecharacters.Heavy-dutytruckhaslargeloadqualityandlongwheelbase.Theframesuffersmultipleassemblyweigh

7、tsandtransfersmuchtheforcesandmoments.Simplerigidframemodel,inthedesigningofthesuspensionsystemcannotbeaccepted.Inaword,theflexiblecharactersoftheframecannotbeignoredinthestudyofridecomfortforheavyvehicles.Thepaperstudiedontheridecomfortofan8×4typeheavy-duty

8、truck.Firstly,ThefiniteelementanalysiswascarriedoutontheframeinHypermeshsoftware.Neutralfilewasobtainedbyanalysis.Secondly,templatesofthewholevehicleassemblywerebuiltbyusingthemoduleofADAMS/Car.