车辆动力学模型

基于Simulink的车辆动力学仿真模型研究

信息技术 岳三玲，等 基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的车辆动力学仿真模型研究

基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的车辆动力掌仿真模型研究

岳三玲。卜继玲，傅茂海

Ｉ西南交通大学机械工程学院，四川成都６１００３１）

摘要：采用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ分别建立了车辆垂向一横向空间动力学模型、垂向动力学模型以及横向动力学模型，并根据三者的动力学性能仿真表现，对比提出了三种动力学模型的适应工况。关键词：Ｓｉｍｕｌｉｎｋ；仿真模型；动力学性能中图分类号：ＴＨＩｌ３；Ｕ２９２．９；ＴＰ３９１．９文献标志码：Ｂ文章编号：１６７１－５２７６（２０１０）０１－０１２７－０４

Ｒｅｓｅａｒｃｈ

ｏｎ

ＤｙｎａｍｉｃＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ

Ｍｏｄｅｌｓ

ｏｆＶｅｈｉｃｌｅＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄ

ｏｎ

Ｓｉｍｕｌｉｎｋ

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｎｅｅｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｓ

ａｒｅ

ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｂｕｉｌｔｂｙＳｉｍｕｌｌｎｋ．ｔｈｅｙ

ａｒｅ

ｖｅｒｔｉｃａｌ

第30卷第1期年月北京交通大学学报

Vol.30No.1

文章编号：（）1673-0291200601-0051-04

直线电机地铁车辆轨道垂向耦合动力学模型-冯雅薇，魏庆朝，时

瑾

（北京交通大学土木建筑工程学院，北京1）00044

摘

要：直线电机地铁是一种新型的城市轨道交通系统.本文基于动力有限元和耦合振动理论，考

虑轮轨关系以及直线感应电机和反力板之间的相互作用，建立了直线电机地铁系统车辆轨道垂向-动力学模型.通过数值计算，验证模型的有效性，并给出计算结果.关键词：直线电机地铁；垂向；耦合动力学中图分类号：U239.5

文献标识码：A

AVerticalModelforVehicle-TrackCoulinnaLicspgDy

onLinearMetroSsteLy

FENGYa-wei，WEIQin-chao，SHIJing

（S，，，）choolofCivilEnineerinandArchitectureBeiinJiaotonniversitBeiin00044ChinaggjggUyjg1

：AbstractLinearmetrosstemisanewteofurbanrailtransitsstem.Concerninftheinterac-yypy

第38卷 第6期2008年11月

吉林大学学报(工学版)

JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologyEdition)

Vol.38 No.6 Nov.2008

用于车辆动力学实时仿真的转向力输入模型

管 欣1,王 鹏1,2,詹 军1,吴振昕1

(1.吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,长春130022;2.一汽 大众汽车有限公司产品工程部,长春130011)

摘 要:基于某样车转向系统的具体结构,建立了考虑转向系统弹性和转向齿条动力学的转向力输入实时仿真模型。模型构建了由左右转向轮轴、左右横拉杆和转向齿条组成的完备动力学系统。建立起动、静两种摩擦状态下转向系统干摩擦的求解算法,较好地描述了转向系统干摩擦内在的非线性特性。仿真结果表明,所建模型能够较准确地模拟车辆的转向性能,描述转向干摩擦力学特性,满足实时性仿真要求,在车辆动力学的仿真分析中具有应用价值。关键词:车辆工程;车辆动力学;转向系统模型;动静摩擦力;实时仿真

中图分类号:U461.1 文献标识码:A 文章编号:1671 5497(2008)06 1257 05

Steeringforceinputmodelf

汽车系统动力学的发展和现状

摘要：近年来，随着汽车工业的飞速发展，人们对汽车的舒适性、可靠性以及安全性也提出越来越高的要求，这些要求的实现都与汽车系统动力学相关。汽车系统动力学是研究所有与汽车系统运动有关的学科，它涉及的范围较广，除了影响车辆纵向运动及其子系统的动力学响应，还有车辆在垂向和横向两个方面的动力学内容。本文通过对汽车系统动力学的的介绍，对这一新兴学科的发展和现状做一阐述。

关键字：汽车系统动力学 动力学响应 发展历史

Summary：In recent years, with the rapid development of automobile industry, people on the vehicle comfort, reliability and safety are also put forward higher requirements, to achieve these requirements are related to vehicle system dynamics.Vehicle system dynamics is the study of all related to the movement of

车辆系统基础知识

1.

车辆系统中主要有哪几种非线性关系：（线性化方法、原理。） 轮轨接触几何关系：线性化时踏面锥度、重力刚度、重力角刚度为常数。 蠕滑率-力规律：蠕滑系数在线性化后也为常数。 车辆的悬挂特性： 2.

车辆系统动力学研究内容：

蛇形运动稳定性；车辆曲线通过时运动状态和轮轨作用力；车辆对轨道不平顺的响应；过曲线时抗脱轨、抗倾覆性能；车辆纵向动力学，车辆间相互作用；新型悬挂形式，主动、半主动悬挂，径向转向架；弓网系统动态特性：受流、噪音；车辆系统空气动力学。 3.

轨道车辆的不平顺及其对应的车辆振动类型：（此处需要补充各种常用轨道谱表示方式，

以及不同振动形式耦合程度大小与关系）

直线区段的四种不平顺分别为：垂向轨道不平顺，引起车辆的垂向振动，水平轨道不平顺，引起车辆的横向滚摆耦合振动；方向不平顺，引起车辆的侧滚和左右摇摆；轨距不平顺轨距不平顺对轮轨磨耗、车辆运行稳定性和安全性有一定影响。

车辆系统动力学指标及评价标准

1.

车辆运行安全性及评价标准：

脱轨系数：评定防止车轮脱轨稳定性的脱轨系数，为某一时刻作用在车轮上的横向力Q和垂向力P的比值。脱轨系数临界值定义为当轮轨接触的切向力T等于摩擦系数乘以接触法向力N时的Q/P值。（有两类

车辆系统基础知识

1.

车辆系统中主要有哪几种非线性关系：（线性化方法、原理。） 轮轨接触几何关系：线性化时踏面锥度、重力刚度、重力角刚度为常数。 蠕滑率-力规律：蠕滑系数在线性化后也为常数。 车辆的悬挂特性： 2.

车辆系统动力学研究内容：

蛇形运动稳定性；车辆曲线通过时运动状态和轮轨作用力；车辆对轨道不平顺的响应；过曲线时抗脱轨、抗倾覆性能；车辆纵向动力学，车辆间相互作用；新型悬挂形式，主动、半主动悬挂，径向转向架；弓网系统动态特性：受流、噪音；车辆系统空气动力学。 3.

轨道车辆的不平顺及其对应的车辆振动类型：（此处需要补充各种常用轨道谱表示方式，

以及不同振动形式耦合程度大小与关系）

直线区段的四种不平顺分别为：垂向轨道不平顺，引起车辆的垂向振动，水平轨道不平顺，引起车辆的横向滚摆耦合振动；方向不平顺，引起车辆的侧滚和左右摇摆；轨距不平顺轨距不平顺对轮轨磨耗、车辆运行稳定性和安全性有一定影响。

车辆系统动力学指标及评价标准

1.

车辆运行安全性及评价标准：

脱轨系数：评定防止车轮脱轨稳定性的脱轨系数，为某一时刻作用在车轮上的横向力Q和垂向力P的比值。脱轨系数临界值定义为当轮轨接触的切向力T等于摩擦系数乘以接触法向力N时的Q/P值。（有两类

车辆系统动力学复习题

1．何谓系统动力学？系统动力学研究的任务是什么？ 2．车辆系统动力学研究的内容和范围有哪些？ 3．车辆系统动力学涉及哪些理论基础？

4．何谓多体系统动力学？多刚体系统动力学与多柔体系统动力学各有何特点？采用质量-弹簧-阻尼振动模型和多体系统模型研究车辆动力学问题各有何特点？

5．简述车辆建模的目。

6．期望的车辆特性是什么？如何来评价？

7．何谓轮胎侧偏角？何谓轮胎侧偏刚度？影响轮胎侧偏的因素有哪些？ 8．何谓轮胎模型？根据车辆动力学研究内容的不同，轮胎模型可分为哪几种？整车建模中对轮胎模型需考虑的因素有哪些？

9．简述轮胎噪声产生的机理。

10．车辆空气动力学研究的主要内容有哪些？车辆的空气阻力有哪些？产生的原因是什么？试分析空气动力对车辆性能的影响。汽车空气动力学装置有那些？

11．简述风洞试验的特点？

12．车辆的制动性能主要由哪三个方面评价？试分析汽车制动跑偏的原因。 13．车辆动力传动系统由哪几部分组成？在激励作用下通常会产生何种振动？标出图示车辆简化扭振系统各部分名称？并说明其主要激振源？

14．写出货车动力传动系统动力学方程，并写出刚度阵等。

15．路面输入模型有几种？各有何特点？写出各自的表达式？

车辆系统基础知识

1.

车辆系统中主要有哪几种非线性关系：（线性化方法、原理。） 轮轨接触几何关系：线性化时踏面锥度、重力刚度、重力角刚度为常数。 蠕滑率-力规律：蠕滑系数在线性化后也为常数。 车辆的悬挂特性： 2.

车辆系统动力学研究内容：

蛇形运动稳定性；车辆曲线通过时运动状态和轮轨作用力；车辆对轨道不平顺的响应；过曲线时抗脱轨、抗倾覆性能；车辆纵向动力学，车辆间相互作用；新型悬挂形式，主动、半主动悬挂，径向转向架；弓网系统动态特性：受流、噪音；车辆系统空气动力学。 3.

轨道车辆的不平顺及其对应的车辆振动类型：（此处需要补充各种常用轨道谱表示方式，

以及不同振动形式耦合程度大小与关系）

直线区段的四种不平顺分别为：垂向轨道不平顺，引起车辆的垂向振动，水平轨道不平顺，引起车辆的横向滚摆耦合振动；方向不平顺，引起车辆的侧滚和左右摇摆；轨距不平顺轨距不平顺对轮轨磨耗、车辆运行稳定性和安全性有一定影响。

车辆系统动力学指标及评价标准

1.

车辆运行安全性及评价标准：

脱轨系数：评定防止车轮脱轨稳定性的脱轨系数，为某一时刻作用在车轮上的横向力Q和垂向力P的比值。脱轨系数临界值定义为当轮轨接触的切向力T等于摩擦系数乘以接触法向力N时的Q/P值。（有两类

车辆行驶动力学

研究现状

姓名：赵方 班级：研1002班 学号：2010020038 指导老师：林慕义

完成日期：2010年12月27日

目录

前言 .................................................................................................................................................. 2 汽车行驶动力学的研究现状 ........................................................................................................... 3

一、国内外研究现状 ............................................................................................................... 3

1、路面对汽车激励建模研究的现状 ..................................

? 准一级模型基于假定吸附受扩散步骤控制；

? 准二级动力学模型假设吸附速率由吸附剂表面未被占有的吸附空位数目的平方值决定，吸附过程

受化学吸附机理的控制，这种化学吸附涉及到吸附剂与吸附质之间的电子共用或电子转移； ? 粒子内扩散模型中，qt与t1/2进行线性拟合，如果直线通过原点，说明颗粒内扩散是控制吸附

过程的限速步骤；如果不通过原点，吸附过程受其它吸附阶段的共同控制；该模型能够描述大多数吸附过程，但是，由于吸附初期和末期物质传递的差异，试验结果往往不能完全符合拟合直线通过原点的理想情况。粒子内扩散模型最适合描述物质在颗粒内部扩散过程的动力学，而对于颗粒表面、液体膜内扩散的过程往往不适合

? Elovich 方程为一经验式，描述的是包括一系列反应机制的过程，如溶质在溶液体相或界面处的

扩散、表面的活化与去活化作用等，它非常适用于反应过程中活化能变化较大的过程，如土壤和沉积物界面上的过程。此外，Elovich 方程还能够揭示其他动力学方程所忽视的数据的不规则性。 ? Elovich和双常数模型适合于复非均相的扩散过程。

Langmuir模型假定吸附剂表面均匀，吸附质之间没有相互作用，吸附是单层吸附，即吸附只发生在吸附剂的外表面。Qm 为饱和吸附量