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《側(cè)風(fēng)對(duì)高速汽車(chē)行駛穩(wěn)定性影響的仿真分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、側(cè)風(fēng)對(duì)高速汽車(chē)行駛穩(wěn)定性影響的仿真分析設(shè)計(jì)-研究汽車(chē)科技第4期2005年7月…一,～一一一…1……一一一一～…一一～一…～…～～.～,側(cè)風(fēng)對(duì)高速汽車(chē)行駛穩(wěn)定性影響的仿真分析楊放梁.鐘東階(武漢科技大學(xué)機(jī)械自動(dòng)化學(xué)院,湖北武漢430081)摘要:汽車(chē)高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性受側(cè)向風(fēng)的影響非常明顯,其影響規(guī)律與側(cè)風(fēng)氣動(dòng)中心的位置密切相關(guān).但是,對(duì)側(cè)向風(fēng)的影響有兩種不同的觀點(diǎn),一種觀點(diǎn)認(rèn)為與氣動(dòng)中心和中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)的相對(duì)位置相關(guān);另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為取決于氣動(dòng)中心和質(zhì)心的相對(duì)位置.基于二自由度汽車(chē)動(dòng)力學(xué)模型,用
2、Matlab軟件對(duì)側(cè)風(fēng)引起的汽車(chē)行駛穩(wěn)定性進(jìn)行了仿真分析,認(rèn)為汽車(chē)在側(cè)風(fēng)作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于側(cè)風(fēng)氣動(dòng)中心與中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)的相對(duì)位置.關(guān)鍵詞:空氣動(dòng)力學(xué):操縱穩(wěn)定性;仿真中圖分類號(hào):U461.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1005—2550(2005)04—0018—03隨著我國(guó)高速公路的不斷發(fā)展和汽車(chē)車(chē)速的提高,汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)特性日益受到人們的關(guān)注.高速行駛中的汽車(chē)經(jīng)常會(huì)受到側(cè)向風(fēng)的干擾,側(cè)向氣動(dòng)力會(huì)引起輪胎側(cè)偏.致使汽車(chē)偏離行駛方向,這種偏離需要駕駛員調(diào)整轉(zhuǎn)向量來(lái)修正.連續(xù)調(diào)整方向盤(pán),會(huì)導(dǎo)致駕駛員
3、疲勞.增加行車(chē)危險(xiǎn).以速度u直線行駛的汽車(chē)受到風(fēng)速的側(cè)風(fēng)作用時(shí),實(shí)際上是受到合成氣流的作用(見(jiàn)圖1).通常可簡(jiǎn)化為在質(zhì)心處受到的側(cè)向力和橫擺力矩]:1寺c_(u'+W)(1)厶1=÷cl血pLA(u+)(2)式中,c_為側(cè)向力系數(shù),C為橫擺力矩系數(shù)(兩者均為來(lái)流側(cè)偏角的函數(shù));p為空氣密度;A為汽車(chē)正面投影面積;￡為汽車(chē)的軸距圖1側(cè)風(fēng)給汽車(chē)的作用力收稿日期:2(K)4-11-03作者簡(jiǎn)介:楊墩梁(1962一),男,副教授,從事汽車(chē)動(dòng)力學(xué)與汽車(chē)電子技術(shù)的研究.側(cè)向力的作用點(diǎn)稱為氣動(dòng)中心.氣動(dòng)中心的
4、位置直接影響到汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性.關(guān)于側(cè)風(fēng)對(duì)汽車(chē)直線行駛性能的影響,文獻(xiàn)[2]和文獻(xiàn)[3],[4]給出了不同的結(jié)論.文獻(xiàn)[2]認(rèn)為,汽車(chē)受到側(cè)風(fēng)引起的外力作用后的運(yùn)動(dòng).與氣動(dòng)中心和中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)的相對(duì)位置相關(guān).文獻(xiàn)[3]和[4]則指出,汽車(chē)受側(cè)風(fēng)作用后的運(yùn)動(dòng)取決于氣動(dòng)中心與質(zhì)心的相對(duì)位置.且這種觀點(diǎn)帶有一定的普遍性.用側(cè)風(fēng)發(fā)生器模擬自然側(cè)向風(fēng)來(lái)研究側(cè)風(fēng)的影響是側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性試驗(yàn)的常用方法.作為定性分析.筆者將用計(jì)算機(jī)仿真分析的方法來(lái)探討汽車(chē)受側(cè)風(fēng)作用后的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.1受側(cè)風(fēng)作用汽車(chē)的力學(xué)模型假定左右車(chē)輪的側(cè)
5、偏剛度,所受垂直載荷均相等,忽略懸架的影響,汽車(chē)作平面運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為一兩輪車(chē)模型_5].以車(chē)速u(mài)等速直線行駛的汽車(chē).固定方向盤(pán),在側(cè)風(fēng)作用下的力學(xué)模型如圖2所示.圖中P為質(zhì)心位置;C為氣動(dòng)中心;,為前后輪上的側(cè)偏力;V為瞬時(shí)質(zhì)心運(yùn)動(dòng)速度;,為前后輪的側(cè)偏角;V,V為前后輪瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)速度.[2]JJF1059—1999,測(cè)量不確定度評(píng)定與表示[S].[3]劉習(xí)軍.工程振動(dòng)理論與測(cè)試技術(shù)[M].北京:高等教育出版社.2004.[4]B&K.VibrationTransducerCalibrati
6、onSystem[EB/OL].http'.//www.bksv.corn,2001-07—04.AstudyoftheaccelerometersensitivitycalibrationmethodZHOURong—hua?18?(ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200030,China)Abstract:Accelerometerhasbeenwidelyusedonvehicletestingtechnology.Thesensitivitycali
7、brationturnsmOllimportant.Weintroducedconventionalaccelerometersensitivitycalibratingme山od——back-to—back.broughtforwardamoilaccuratecalibratingmethodsubstitution,comparedthevirtuesofthetwomethods,solvedsomeproblemsoninstallingtestingsystemanddatasamp
8、ling.Keywords:accelerometer;sensitivity;calibration;substitution側(cè)風(fēng)對(duì)高速汽車(chē)行駛穩(wěn)定性影響的仿真分析/楊敢梁.鐘東階一m.l奎l2兩輪汽車(chē)模型汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的微分方程為:牛(Jj}l+
9、i}2)一(akl一6Jj}:)oJ/u=mu(dfl/dt+w,)(3)一,一(akl-bk2)fl一(Ⅱl+b2k2)oJlu=Ldo~/dt(4)式中,為側(cè)風(fēng)產(chǎn)生的側(cè)向力;為質(zhì)心側(cè)偏角;為橫擺角速度;m為整車(chē)質(zhì)量;Ⅱ,b為質(zhì)心到前后軸的距離;Z為氣
