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题目:单轨车辆行驶稳定性动力学仿真分析

  摘要

单轨车辆在行驶稳定性方面存在的固有弱点是导致其事故率高的一个主要原因,国外已开展了这方面的理论和实验研究,而国内则研究得很少。因而本论文的研究工作在单轨车辆动力学仿真分析方法和行驶稳定性的研究等方面有一定的理论价值。 研究比较了Roberto Lot的轮胎模型和MF-MCTyre Model轮胎模型各自的优缺点,选择MF-MCTyre Model 1.1建立了轮胎模型。该模型适用于单轨车辆轮胎,并可以描述联合滑动工况下轮胎力的动态特性。 基于郭孔辉的“单点预瞄最优曲率模型”,针对单轨车辆,提出利用车辆转向时的Acklman几何关系和稳态转向的力学特性,建立了驾驶员模型。车辆移线的仿真计算表明,此驾驶员模型是合理有效的,适用于对摩托车人-车闭环控制模型的仿真计算研究。 采用动力学分析软件MSC.ADAMS的VIEW模块和TIRE模块建立驾驶员模型、轮胎模型以及以意大利Aprilia RSV 1000型摩托车为原型的人-车闭环控制多体动力学模型。对该闭环控制模型进行仿真计算,并利用MSC.ADAMS/LINEAR模块进行模态计算,得到整车模型直线行驶和移线时的主要模态。分析了车速以及驾驶员模型中的前视时间、转向手把力矩输入的反馈系数和驾驶员上半身侧倾力矩输入的反馈系数对行驶稳定性的影响。