基于多体理论　悬架系统仿真试验　提升城市客车操稳及平顺性

机械系统分析软件ADAMS使用交互式图形环境和部件库、约束库和力库，用堆积木方法建立三维机械系统参数化模型并通过对其运动性能的仿真分析和比较来研究问题，因此在ADAMS环境下建立的车辆系统虚拟样机具有很好的可视化，直观和模拟实际物理实体形象。利用ADAMS软件对低地板城市客车的整车系统进行虚拟样机开发和动态仿真试验，在第3章双横臂独立空气悬架的多体动力学模型的基础上，建立了包括门氏非独立后空气悬架分析模型的整车动力学虚拟样机，考虑了空气弹簧刚度特性的非线性，空气悬架导向机构的橡胶衬套的弹性刚度和阻尼，以及横向稳定杆和后空气悬架导向机构杆系的柔体动力学模型等。

在ADAMS环境下的参数化动态仿真试验，主要根据低地板城市大客车的实车试验的工况，测定整车性能特性参数，将得到的试验数据以一定的参数化形式输入ADAMS环境下的整车系统虚拟样机，进行参数化动态仿真，将仿真得到的结果和试验结果对比，进行模型的验证和整车性能分析。

低地板城市客车的实车性能试验内容主要集中在平顺性和操纵稳定性，按照国家车辆试验标准，在襄樊国家汽车实验场进行了稳态操纵稳定性、瞬态操纵稳定性以及随机路面和三角脉冲路面的舒适性试验，为整车虚拟样机的开发提供了参考数据和有力论证。

低地板城市客车整车多自由度虚拟样机模型在开发过程中，遵循以下假设：

(1)簧载质量看作一个刚体，具有六个自由度；(www.xing528.com)

(2)多刚体模型的整车零部件中，除了弹性元件、橡胶元件外，剩余部件全部认为是刚体，在仿真中不考虑其变形；

(3)对于刚体之间的连接柔性作适当的简化，用线性弹性橡胶衬套来模拟实际工况下的动力学特性；

(4)为建模方便，车辆坐标系的原点定义在前轴中心线与车辆纵向中心面的交点，各子系统使用统一的坐标系。

应用多体理论建立包括柔体及弹性橡胶元件的多体动力学模型是整车动力学仿真模型精细化的重要内容，是提高模型精度的有效途径。整车多体模型的建立遵循了由简到繁，逐步细化、完善的过程，从最初的15自由度多刚体模型发展到后来的59自由度刚柔耦合模型。模型自由度的增加一方面是由于组成系统的刚体数目的增加，另一方面是由于将一些理想约束用力元约束(弹性衬套)代替而释放了若干自由度。