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摘 要

本文《基于多刚体模型车辆制动动力学过程虚拟分析》使用新兴技术：虚拟分析技术对基于Pro/Engineer三维建模软件所建立的多刚体车辆模型进行了制动动力学过程虚拟分析，其中多刚体车辆动力学模型由车身、车轮、车轴三大部分，每个部分之间利用弹性连接组合，最终构成整车多刚体动力学模型，并且在建立了可变形路面模型后进行虚拟分析，选取制动时车轮的减速度为制动性能的参考指标，结果显示同工况下，前、后轮同时制动是最稳定、制动性最优秀的制动方式。

关键词：虚拟分析 多刚体车辆模型 制动性能 Pro/Engineer

Virtual analysis of vehicle braking dynamic process based on multi rigid body model

Abstract

In this paper, "virtual analysis of vehicle braking dynamics process based on multi rigid body model", a new technology is used: virtual analysis technology. Virtual analysis technology is used to analyze the braking dynamics process of multi rigid body vehicle model based on Pro / Engineer three-dimensional modeling software. The multi rigid body vehicle dynamics model consists of three parts: body, wheel and axle. Each part uses elastic connection and combination Finally, the multi-body dynamic model of the whole vehicle is constructed. After the deformable road model is established, the virtual analysis is carried out. The deceleration of the wheel during braking is selected as the reference index of braking performance. The results show that under the same working condition, the front and rear wheel braking at the same time is the most stable and excellent braking mode.

Key Words: Virtual analysis；Multi-rigid vehicle model；Braking performance；Pro/Engineer

目 录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

引言

• 1. 车辆多刚体模型建模及动态仿真技术国内外现状 1
  2. 车辆多刚体模型建模及动态仿真技术的目的和意义 1
  3. 研究思路和技术方法 2

车辆多刚体模型建模及动态仿真技术概述

• 1. 车辆多刚体模型建模及动态仿真理论基础 3
  2. 基于计算机的车辆动力学仿真研究 3
     1. 车辆动力学仿真研究软件 4
     2. Pro/Engineer动力学仿真软件 5
  3. 几何模型建摸 7
     1. 车辆几何模型建摸 7
     2. 可变形物体几何模型建摸 8
  4. 动力学模型建摸 9
     1. 刚体动力学模型 9
     2. 拉压变形物体动力学模型建摸 10
     3. 弯扭变形物体动力学模型建摸 11

车辆多刚体摸型建模

• 1. 车辆性能结构描述 12
     1. 车辆性能描述 12
     2. 车辆结构描述 12
     3. 车辆多刚体模型描述 13
  2. 车体几何模型建模 13
  3. 车轴几何模型建模 14
  4. 车轮多刚体模型建模 14
     1. 车轮几何模型建模 14
     2. 车轮动力学模型建模 14
     3. 车轮动力学模型参数确定 16
  5. 车辆多刚体动力学模型建模 18
     1. 车辆多刚体动力学模型 18
     2. 车辆多刚体动力学模型参数确定 20

1. 路面模型建模
   1. 刚体路面模型 21
   2. 变形路面模型 21
   3. 车辆制动动力学过程仿真
   4. 车辆制动性能 23
   5. 车辆制动性能理论、试验分折研究 23
   6. 车辆制动性能虚拟分析 25

1. 总结与展望
   1. 总结 29
   2. 技术与经济分析 29

致谢 30

参考文献 31

1. 引言

随着时代的进步以及计算机技术的飞速发展，现在通过计算机处理许多困难复杂的机械系统动力学问题已逐渐变成一种趋势^[1][2][3]。尤其是如今人类在计算机硬、软件技术领域所取得的突破, 不仅使这种趋势逐渐扩大, 且让原本复杂的计算机操作变得更加简便容易上手操作。如今的人们想要解决复杂繁琐的机械系统动力学问题也不必再完全依赖领域精英人群,哪怕是经过培训的普通工程人员甚至是初入行业的学生、员工也能很好地运用计算机技术解决这些疑难问题。

尤其是三大典型复杂机械系统其中之一的车辆系统的系统动力学, 也正是因此而可以让车辆系统不再“复杂”难解，而是可以通过计算机技术使其变得简单便捷。

• 1. 车辆多刚体模型建模及动态仿真技术国内外现状

多刚体车辆建模仿真是最近这些年许多生产厂商在车辆的设计开发过程中，逐渐广泛应用的一项先进技术。这项技术是基于计算机本身的建模仿真技术，将先进信息技术、现代制造技术和优秀的计算机仿真等技术融为一体运用，且能对各种组成复杂的元件以及多个元件组成系统的静态、动态是不同的动力学特性分别进行综合分析以及精确计算。

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