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本文根据数字化路面建模理论,在多体动力学仿真软件ADAMS中建立三维虚拟随机路面模型、脉冲路面模型和强化路面模型,另外,通过利用厢式载重运输车整车仿真模型来验证路面模型建模方法的正确性。虚拟路面模型的建立解决了ADAMS系统所带的路面类型不足的问题,丰富了汽车性能仿真的内容,为汽车技术的设计开发提供了一个路面数据库。
首先,借鉴路面数值模拟方法建立三维随机路面和脉冲路面的数学模型。根据国内主要汽车试验场中可靠性试验道路的结构特点,利用结构特点分析法,建立三维强化路面的数学模型,分析和研究各种路面特征的频谱特性及其影响因素。在MATLAB中利用等效容积法重构各种路面的仿真文件,为ADAMS整车仿真提供所需要的路面模型。同时,为方便使用,开发了人机交互的虚拟路面重构系统平台。
然后,将随机路面文件和脉冲路面文件分别导入ADMAS/View中,建立随机路面模型和脉冲路面模型。利用厢式载重运输车整车仿真模型进行整车平顺性仿真,同时进行整车平顺性路面试验,通过比较仿真结果和试验结果,验证随机路面和脉冲路面模型建模方法的正确性。
最后,将厢式载重运输车在比利时路面、卵石路面和搓板路面上进行可靠性虚拟仿真,根据汽车试验相关要求选取驾驶室地板中心垂直方向的振动加速度谱,并与厢式载重运输车可靠性路面试验时的驾驶室地板中心垂直方向振动加速度谱进行比较,验证所建立的虚拟强化路面模型的合理性,同时说明利用这种方法可以更便捷的为汽车零部件疲劳分析提供基础数据。