发。是专业的汽车系统仿真软件开发公司，其主要商业产品是和。采用面向特性的参数化建模手段，用于仿真及分析轻型货车大客车重型半挂车重型卡车多轴军用汽车，其中包括具有双轮非对称转向系统多轴以及单个或多个拖车的情况等车辆，对驾驶员操纵转向制动加速路面及空气动力学输入的响应，主要用来预测和仿真汽车整车的操纵稳定性制动性平顺性动力性和经济性。车辆数学模型是建立在密歇根大学公路交通研究所多年的试验及车辆动态研究经验的基础之上，可以详细定义整车各系统的特性参数和特性曲线，方便灵活地设置试验环境和试验过程，同时结合现代动画设计与网络浏览器的技术使用，模拟结果具有很高的精度。主要由图形化数据库车辆数学模型及求解器仿真动画显示器和绘图器四部分组成，如下图。图的组成图形化数据库图形化数据库包括图形用户界面和图形数据管理系统，是的主要界面，包括整车二二四轴模型数据库控制输入速度转向制动油门驾驶员模型路面信息数据库仿真设置仿真起始时间距离和仿真频率数据库。共有多组数据库连在起构成总的数据库，每个数据库都是通过不同的界面显示，使得软件易于操作使用。图车辆数学模型及求解器密歇根大学交通运输研究所的博士，为汽车及其它多体系统开发了世界上最先进的自动代码生成器用这种自动代码生成器构建车辆动力学方程，能很快地创建新模型或扩展现有模型，满足实时及优化的需求同时能通过更新产生新的代码，以迅速满足新的接口及操作系统的需求。由生成的零误差代码支持高精度的数学模型，并具有高效的并行运算效率，可大大减少出错的几率，加强软件运算的可靠性，提高软件的计算速度。求解器可以迅速求解产生的车辆模型运动方程式计算输出变量进行频谱分析司日寸求解器内嵌接口，结合精确车辆数学模型可实现快速联合仿真。仿真动画显示器通过动画模拟可显示每时刻车辆的运行状态车轮受力和车辆在不同环境输入下的动态响应。新仿真动画显示器运用技术，可表现出阴影路面，提供更快更逼真的动画模拟效果，目易十输出到其它演示文档。绘图器可以选择输出些特性参数随时间或另特性参数变化的曲线，能产生超过组变量的仿真曲线，也可生成来自不同车辆模型数据库的仿真对比曲线，或将数据结果输出至其它的软件，如,等。相比其它仿真软件，有自动代码生成器，能产生稳定可靠的仿真程序，远比传统手写程序快速，目精度高使用方便，可以模拟不同仿真环境下汽车的加速制动和转向性能，并通过动画和曲线直观地反映整车子系统的响应特性。利用产生的数学模型能被完整的延伸移转到其它控制器中，适合新产品的开发和测试，如在模式新产品研发流程中，可以在系统概念设训闲软件在环阶段使用，也可在产品测试和硬件在环阶段充当虚拟车辆的角色，让设计者更好验证早期的设计理念。二整车动力学建模方法是款参数化面句总成特性的车辆动力学仿真软件，结合了传统的车辆动力学与现代的多体动力学建模方法，不需要根据车辆系统的具体结构进行实体建模，但是建模需要大量的试验数据为基础，目数据的准确性直接决定了所建整车模型与实际车辆的匹配程度。例如，在对非对称转向系统进行建模时，需要的不是转向系统的结构数据，例如布置形式转向节和横拉杆位置等，是转向系统的运动学特性弹性运动学特性轴转向特性等特性参数。车辆模型包括车体空气动力学转向系统气压制动系统动力传动系统轮胎和悬架七大子系统，如下图所示。半挂汽车列车牵引车半挂车整车外形转向制动动力传动行驶系统牵引连接机构车体空气动力学转向系制动系动力传动系轮胎车桥悬架运动学弹性运动学发动机离合器变速差器运动学弹性运动学整车外形制动系统行驶系统轮胎车桥悬架运动学弹性运动学仿真动画车体空气动力学仿真动画图整车建模过程整车参数的设置建模过程中，根据所研究的车辆类型来设置相应的整车参数，本文主要介绍半挂汽车列车的整车参数设置。半挂汽车列车由两部分组成牵引车和挂车。图整车参数牵引车的整车参数设置主要有质心距前轴的距离，质心高度，轴距，车辆高度，整车质量，前后轮胎在设计载荷下的静载半径。传动系参数设计图传动系组成传动系组成发动机离合器变速器差速器各车轮轴发动机参数设置图横坐标代表节气门开度，纵坐标代表发动机转速，数值代表相应的节气门开度和发动机转速下输出的发向加速度图无控制时的车速变化图施加控制后的车速变化图和图给的是纵向车速的变化对比，图中分别表示牵引车和半挂车的纵向加速度，分别表示牵引车和半挂车的侧向加速度。容易看出，施加控制后的半挂车在高速转向过程中可以产生较大的侧向加速度，转向能力增加，而牵引车的侧向加速度变化不大，进步说明在高速单移线操作中，半挂车后轴侧向力不足将导致整车的严重侧滑。通过制动控制横摆稳定性对汽车纵向速度影响较大，而单移线操作完成后，纵向加速度能够快速趋近于零。图无控制时牵引车与半挂车间的作用力变化图施加控制后牵引车与半挂车间的作用力变化图和图给出了控制前后牵引车与半挂车间的作用力变化对比。可以看出，施加控制后，在单移线操作中，由于主动横摆力矩和制动力的作用，牵引车与半挂车的侧向和纵向作用力较大，且能够根据转向操作的变化而快速变化操作完成后，作用力趋近于零，直线稳定行驶。而无控制动作时，汽车在侧滑过程中，半挂车与牵引车之间的侧向作用力随着侧偏角的增加而持续增加，半挂车与牵引车之间的作用不断增强半挂车的横向稳定性对整车横向稳定性有显著的影响，半挂车发生侧滑后将通过五轮与牵引车发生作用，导致牵引车发生侧滑所以，当半挂车发生甩尾侧滑时，般情况下牵引车也会发生侧滑失稳。结论仿真结果表明牵引车驱动轴为操纵稳定性危险车轴，当车速过高或前轮转角过大时，首先离地增大各轴轮距降低簧载质量质心高度提高半挂车悬架侧倾刚度降低牵引车悬架侧倾刚度能够有效地提高重型半挂车操纵稳定性。弹簧刚度不足是使整车稳态回转呈中性转向的主要原因。通过增加悬架弹簧刚度增加横向稳定杆的直径可以改善汽车的操纵稳定性能，同时对汽车的平顺性影响较小总结与体会汽车操纵稳定性，是指在驾驶员不感觉过分紧张疲劳的条件下，汽车能按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向直线或转弯行驶且当受到外界干扰路不平侧风货物或乘客偏载时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的性能。重型半挂车具有载重量大纵向尺寸长整车质心高的特点，与其他公路车辆相比，其侧翻稳定极限较低。而驾驶员般位于车辆前部，在侧翻事故发生时，几乎所有的驾驶员都无法查觉川。因此，提高重型半挂车的侧倾稳定性对保正公路运输安全具有重大意义。动态制动过程中个重要的问题是车辆减速度引起的载荷转移，这对于空载和满载时质心位置变化很大的半挂汽车列车尤为重要。牵引车车轴载荷的总和不等于牵引车本身质量所产生的重力，它还是挂车载荷和制动减速度的函数半挂汽车列车的制动由牵引车的制动和半挂车的制动两部分组成，两者之间既有性，又必须满足相互之间的协调性。列车各轴制动力的大小和制动时间，都必须保证列车具有良好的制动稳定性。否则可能出现些危险的工况，如列车的蛇行折叠和半挂车的摆动等现象，这些都是直接导致列车发生车祸的主要原因。谢辞感谢杨秀建指导老师图书馆工作人员康南学长以及同组同学在论文撰写过程中给与指导和帮助。参考文献王国林韦超毅陆永华周孔亢张赫，半挂汽车列车模型的建立与试验，农业机械学报，年月李开军邓垄夏群生何乐宋小毅傅直全，半挂汽车列车制动中载荷转移对制动性能的影响，农业机械学报，年月宗长富麦莉李雅娟，重型半挂车的动力学建模及侧倾稳定性分析，辽工大学报，年月黄雪娇曹源文李仕锋，基于重型半挂车动荷载仿真分析，杨秀建杨春曦张弦屈瑞，基于主动制动的半挂汽车列车横摆稳定性控制叶锦权张金柱王振波，基于模糊的汽车稳定性控制系统，黑龙江工程学院学报，年月姜祖啸，基于的重型卡车整车动力学建模与仿真分析肖闯，汽车稳定性控制方法仿真研究，硕士学位论文，湖南大学侯建章沈昌娟，牵引车与挂车间制动协调分析麦莉宗长富高越黄朝胜，重型半挂车侧倾稳定性仿真与分析邵长征，三维虚拟路面重构及仿真分析，硕士学位论文，江苏大学冯广刚，基于主被动集成的汽车安全控制系统建模与仿真，硕士学位论文，湖南大学杨秀建李耀平熊坚，半挂汽车列车横向稳定性与失稳机理分析许洪国,彭涛,刘宏飞,许言，半挂汽车转向稳定性反馈线性化控制，吉林大学学报羊玢蔡伟义陈海军孙庆鸿，汽车虚拟样机建模与操纵稳定性试验仿真，王承廖芳于国飞马士泽，基于操纵稳定性改进分析潘开扬陆有江，用于动力学模拟的轮胎模型分析，汽车工程师，年月半挂汽车列车操纵稳定性分析摘要汽车稳定性系统是种汽车主动安全技术，通过调节前轮转角和车辆的横摆力矩大小控制汽车的稳定性，特别是高速低附着路面情况下的汽车稳定性，从而减少侧滑激转等丧失车辆动力学稳定性的危险情况的出现在建立的半挂汽车列车模型的基础上，分析不同的路面因素侧风及载荷转移等对半挂汽车列车操纵稳定性的影响，分析了制动加速转向弯道制动加速过程中的操纵稳定性。同时，利用软件建立仿真模型，通过与道路试验结果的对比。关键词汽车稳定性系统半挂汽车列车模型操纵稳定性仿真，,,目录摘要前言正文第章绪论第二章半挂汽车列车建模模拟软件分析简介整车动力学建模方法二空气动力学建模空气动力学参考点及其描空气对汽车作用的力与力矩三汽车稳定性控制力学原理分析四动力学模型建立坐标系的选取动力学模型的建立仿真模型的建立仿真分析第三章结论总结与体会谢辞参考文献前言汽车的操纵稳定性和历来是汽车性能中非常重要的个问题，它不仅仅表征汽车驾驶的操纵方便程度乘坐的舒适，更是决定高速汽车安全行驶的个主要性能。随着现代汽车车速的提高，对汽车操纵稳定性的要求也越来越高。近年来，随着国家经济保持稳定快速增长，多年来实施的扩大内需政策和积极的财政政策凸显成效，建设完工或正在建设的批国家重点工程，如西部大开发南水北调西气东