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正文內(nèi)容

四輪轉(zhuǎn)向汽車操縱動力學虛擬仿真分析(編輯修改稿)

2024-07-22 05:25 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 許多情況下也是希望獲取的)的解可視化地顯示出來以形成虛擬仿真。由于方程(1)的強烈非線性,方程(1)常導致條件數(shù)很大的剛性方程。因此,方程(1)數(shù)值解的收斂性并不總是保證。為此,數(shù)值計算技巧和物理建模的合理性,對于獲得準確的結(jié)果就非常重要了[6,7]。3 4WS汽車虛擬模型的建立參考國外某汽車公司提供的一種前輪轉(zhuǎn)向房車車型的實際及試驗數(shù)據(jù),按照該模型的運動學幾何定位參數(shù),運用ADAMS軟件,建立整車系統(tǒng)的運動部件、機構約束,從而建立整車系統(tǒng)的機構運動學模型。建模過程涉及定義模型中機構部件、鉸鏈連接與約束、彈性及阻尼元件,獲得子系統(tǒng)模型的動力學參數(shù),及定義外界條件如道路模型、空氣阻力等的特性。初步建成后,要通過仿真計算比較結(jié)果的合理性和正確性,并反復對模型及算法參數(shù)進行調(diào)整、試算,最終建立了該4WS汽車的虛擬模型,形成了針對文中研究目標的所謂虛擬樣機。由于一般商品化軟件的專用模塊,如ADAMS/CAR等,大都針對前輪轉(zhuǎn)向車輛,對于4WS的機構動力學建模相對比較困難,需要結(jié)合ADAMS/CAR 模塊和ADAMS/VIEW模塊進行。主要考慮汽車在轉(zhuǎn)向時的動力學特征,故忽略制動系與傳動系的影響。同時,為實現(xiàn)四輪轉(zhuǎn)向目的,將原參考車型的鋼板彈簧非獨立后懸架改為了帶轉(zhuǎn)向的雙擺臂獨立懸架,由螺旋彈簧、減震器、上控制臂和下控制臂組成,如圖1所示。在運用ADAMS軟件建立車輛的機構動力學模型時,可以對懸架以及轉(zhuǎn)向機構的一些關鍵點進行參數(shù)化建模,如前輪前束、主銷后傾、主銷內(nèi)傾、車輪外傾角的定位參數(shù)等。通過改變這些定位參數(shù),可以方便地仿真車輛在不同定位參數(shù)下的平順性及操縱穩(wěn)定性狀況,還可以通過定義目標函數(shù),對懸架及轉(zhuǎn)向機構進行優(yōu)化,從而選出最為合理的結(jié)構模型。4 4WS汽車操縱穩(wěn)定性的虛擬仿真主要研究在開環(huán)狀態(tài)下,4WS車輛對不同前后輪轉(zhuǎn)角輸入的轉(zhuǎn)向響應仿真結(jié)果。其用意在于:考察不同4WS車輛轉(zhuǎn)向、懸架機構定位設計參數(shù)對轉(zhuǎn)向操控性能的影響;了解在不同的前后轉(zhuǎn)向角度配合的情況下,4WS車輛的開環(huán)物理表現(xiàn)。目前4WS車輛前后轉(zhuǎn)向都是閉環(huán)控制的。但如前所述,其分析和控制器設計所用的常常是相對簡單的模型,基本不考慮機構定位設計參數(shù)。因此,其分析適用范圍應該相當有限,如不注意這點,可能會得到完全錯誤的結(jié)果。這樣,從物理上把握
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