基于虛擬現(xiàn)實的汽車平順性仿真試驗系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、汽車平順性是現(xiàn)代高速度、高舒適性車輛的一個主要性能指標(biāo)。為了高效地評價汽車的平順性能，本文依托浙江大學(xué)院長基金項目“基于虛擬現(xiàn)實與虛擬儀器的測試與診斷技術(shù)研究”，借助現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)，構(gòu)建了基于虛擬現(xiàn)實的汽車性能仿真試驗系統(tǒng)框架，圍繞著汽車平順性虛擬試驗若干關(guān)鍵問題展開探索性研究。具體研究內(nèi)容如下： 第一章為緒論。闡述了課題研究的背景并從路面特性、試驗評價方法、汽車平順性的改進(jìn)等三個方面回顧了汽車平順性的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；分析了虛擬

2、現(xiàn)實技術(shù)在汽車工業(yè)中尤其在汽車試驗中的研究現(xiàn)狀；引入了課題的主要研究內(nèi)容。 第二章為基于虛擬現(xiàn)實的汽車仿真試驗系統(tǒng)設(shè)計。本章基于開放、重用和集成的原則，對能夠融合汽車諸多性能試驗并能夠進(jìn)行綜合性能評價的一體化系統(tǒng)進(jìn)行了研究，它是汽車平順性虛擬試驗研究的基礎(chǔ)。在概述汽車試驗技術(shù)的發(fā)展和傳統(tǒng)的試驗方法的基礎(chǔ)上，闡明了汽車虛擬試驗方法產(chǎn)生的必然，并重新定義了虛擬試驗方法的概念和應(yīng)用特點；基于相似理論和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，采用面向?qū)ο蟮姆抡婕?/p>

3、術(shù)、軟件復(fù)用技術(shù)、分布交互仿真技術(shù)等先進(jìn)的軟件設(shè)計思想和方法，對汽車虛擬試驗系統(tǒng)進(jìn)行了分析和設(shè)計，構(gòu)建了汽車虛擬試驗系統(tǒng)的一體化集成仿真平臺。 第三章進(jìn)行了隨機(jī)路面模型研究。在介紹路面頻域模型和幾種時域路面模型的基礎(chǔ)上，研究了隨機(jī)路面的ARMA模型，建立了路面的AR(p)模型，根據(jù)某D級路面的標(biāo)準(zhǔn)路面譜，模擬再現(xiàn)了其路面位移功率譜；在對非平穩(wěn)隨機(jī)過程廣義譜密度分析的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了非平穩(wěn)隨機(jī)過程功率譜密度存在的充要條件，計算了Wi

4、ener·過程的功率譜密度，并用Wiener過程模擬生成了非平穩(wěn)隨機(jī)路面；基于小波理論，對非平穩(wěn)隨機(jī)過程的路面激勵進(jìn)行了一維離散二進(jìn)小波分解，有效地把路面激勵信號中的平穩(wěn)成分與非平穩(wěn)成分、低頻成分與高頻成分等分離開。 第四章，汽車平順性建模分析與研究。針對汽車行駛平順性進(jìn)行了振源分析，分析了車體的振動形式以及人體對振動的反應(yīng)，介紹了汽車平順性評價方法。在綜合考慮在路面、發(fā)動機(jī)和動力傳動系統(tǒng)的聯(lián)合激勵下，建立了某汽車的九自由度整車

5、簡化振動模型和動力傳動系模型，導(dǎo)出了有關(guān)數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)激勵譜矩陣和系統(tǒng)振動響應(yīng)等，并建立Simulink仿真模型，進(jìn)行了平順性分析，得出了汽車相關(guān)位置的加速度信號的功率譜密度，驗證了所建模型的正確性。 第五章進(jìn)行了汽車平順性仿真試驗的虛擬樣機(jī)技術(shù)研究。首先介紹了ADAMS軟件模塊及其分析和計算方法、虛擬樣機(jī)建模仿真的基本過程和建立參數(shù)化多體模型的基本步驟。在ADAMS／View環(huán)境下，創(chuàng)建了某小汽車的整車97自由度虛擬樣機(jī)模型；

6、研究了汽車在隨機(jī)路面的激勵下，垂直方向的激勵、改變載荷、改變彈簧的剛度和前懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化等對整車平順性的影響。通過組裝ADAMS／Car模塊里現(xiàn)成的一些子模塊構(gòu)建了某小汽車虛擬樣機(jī)模型，在隨機(jī)路面和發(fā)動機(jī)的聯(lián)合激勵下，對整車虛擬樣機(jī)模型進(jìn)行了平順性仿真試驗，試驗結(jié)果表明，發(fā)動機(jī)激勵對汽車(尤其對高速行駛汽車)的平順性有一定的影響。 第六章是基于虛擬現(xiàn)實的汽車平順性仿真試驗系統(tǒng)開發(fā)。首先介紹了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和仿真流程，對汽車平順性虛擬