满载汽车动力学模型及仿真

张功学， 叶东

(陕西科技大学 机电工程学院， 陕西 西安 710021)

满载汽车动力学模型及仿真

张功学， 叶东

(陕西科技大学 机电工程学院， 陕西 西安 710021)

以某款轿车为研究对象，建立12自由度汽车乘坐动力学模型，通过达朗贝尔原理推导动力学方程.首先，采用滤波白噪声法建立路面不平度时域模型，生成的C级路面随机激励高程变化在-0.05～0.05 m范围以内，符合实际路面.然后，在Simulink中建立人-车-路系统仿真模型，对轿车在不同车速下不同位置的人体振动响应进行仿真分析，并进行舒适性评价.最后，进行实车试验，验证模型的正确性.结果表明：在50 km·h-1车速下，所有乘员的主观感受为稍有不舒适;随着车速的增加，前排乘客和驾驶员稍有不舒适的主观感受越来越强，而后排乘客的主观感受由稍有不舒适增加到有些不舒适. 关键词： 汽车; 动力学模型； 12自由度; 随机激励； 滤波白噪声； Simulink仿真

汽车在行驶中，由于路面不平整及发动机和传动系统的激励等因素会引起汽车的振动，从而影响乘坐舒适性.其中，路面的凹凸不平是主要的影响因素.路面不平对行驶中汽车的激励有离散事件激励和随机激励两类[1]，一般取路面激励为随机过程.研究汽车在路面随机激励下的动力学特性对提高汽车乘坐舒适性有重要的意义.国内外许多学者对此进行了相关研究[2-4].在以往的研究中，大多建立较低的8自由度模型，研究对象只有车身和驾驶员，对其他位置乘员的乘坐感受少有……