一、前言

货车又称作卡车，指主要用于运送货物的汽车，有时也指可以牵引其他车辆的汽车，属于商用车辆类别。包括自卸卡车、牵引卡车、非公路和无路地区的越野卡车和各种专为特殊需要制造的车辆（如机场摆渡车、消防车和救护车、油罐车、集装箱牵引卡车等）。一般可依造车的重量分为重型和轻型两种。绝大部分货车都以柴油引擎作为动力来源，但有部分轻型货车使用汽油、石油气或者天然气。大型货车指重型和中型载货汽车。

改革开放以来，为了满足国民经济快速发展的需要，我国投入大量的资金进行公路建设，公路运输得到较大的发展，运输组织方式也发生了很大变化。公路运输充分发挥了其大动脉和基础的双重作用，为生产、建设及民众的正常生活提供了物质保障。高速公路的发展促使了我国公路运输行业的蓬勃发展，给我国公路货车制造企业带来了机遇。目前，我国高速公路上行驶的货物运输车辆车型繁杂，与发达国家相比，车型结构还处于相对落后状态。

国民经济高速增长带来公路货运需求大幅增长，从而促进货车的需求增长。中国物流成本占国民经济生产总值的比例接近20%，比日本和美国多一倍左右。中国卡车市场规模高达3000亿美元，中国的道路上奔跑着720万辆卡车，司机人数高达1600万人。载货车的需求与全社会固定资产投资规模增长速度有较大相关性。从长期来看推动载货车行业增长的因素仍然存在，主要是公路货运需求、基础设施建设和房地产开发投资。当前，中国经济结构调整和供给侧改革的步伐加快，提升公路货运效率，建立高效、环保和智能化的物流体系已成为经济发展的重点推进领域之一。由此公路货物运输的主要工具#8212;#8212;货车，成为当下我们研究的方向之一，本文旨在研究”大型货车多刚体模型建模及行驶性能虚拟分析”

二、研究现状

车辆作为一个复杂的机械系统-很多部件的运动是大位移和空间非线性的，在构造动力学方程时面临繁重的代数和微积分运算，但由于方程的非线性和复杂性-很难求得封闭的解析解。多刚体系统动力学为解决这一问题提供了有力工具，它的研究对象是由多个刚体连接构成的复杂机械系统，其主要

任务是研究如何利用计算机自动建立起系统的运动学和动力学模型，并快速准确地求解-以实现系统仿真，构造出虚拟样机。目前，以拉格朗日方程为代表的分析力学法已得到广泛应用。

有关车辆行驶振动分析的理论研究，最早可追溯到100多年前。直到20世纪20年代，人们对车辆行驶中的振动问题才开始有初步了解。在1993年举办的一次关于车辆舒适性和操纵性稳定性的IMechF会议上，Segel发表了一篇重要演讲，对车辆动力学的发展进行了系统的回顾，见表1。

表1 根据Segel提出的阶段划分对车辆动力学早期成就的总结