车辆非线性8-DOF模型的简化分析

刘 刚，王常乐，郑凯锋，王文竹

(1.沈阳航空航天大学 机电工程学院，辽宁 沈阳 110136；2. 中国北方车辆研究所，北京 100072)



车辆非线性8-DOF模型的简化分析

刘 刚1，王常乐1，郑凯锋2，王文竹1

(1.沈阳航空航天大学 机电工程学院，辽宁 沈阳 110136；2. 中国北方车辆研究所，北京 100072)

在对车辆侧向动力学的研究中，多采用非线性8自由度(8-DOF)模型，但车辆主要的4个自由度(纵向、侧向、横摆和侧倾)运动微分方程在使用中常需要不同程度的简化，针对这些简化形式，建立了完整的非线性8-DOF模型，对比了各类简化项对整车动力学响应特性的影响，最后给出一种合理的最简形式。

车辆工程；非线性8-DOF模型；简化分析；最简形式

车辆侧向动力学模型是研究车辆操纵稳定性的基础。由于研究的侧重点不同，模型的形式和复杂程度存在较大差异。一个能够较为全面体现车辆侧向动力学特性的模型应该具有纵向、侧向、横摆、侧倾这4个自由度，同时应考虑载荷转移和轮胎非线性对模型精度的影响。具有纵向、侧向、横摆、侧倾及4个车轮旋转的非线性8自由度(8-DOF)模型很好的体现了车辆侧向动力学特性[1-7]。但是，在非线性8-DOF模型使用中，车辆的纵向、侧向、横摆和侧倾4个自由度运动微分方程有着较多的简化形式。文献[1-7]假设车身侧倾很小；文献[2]忽略了簧载质量惯性积的影响；已有文献部分方程中忽略了侧倾角速度或(和)侧倾角加速度的影响；忽略了非簧载质量产生的力矩对纵向、侧向及横摆运动的影响；而文献[6-7]中有着更多的简化。……