車輛系統動力學的案例
【1月10日-11日 北京】車輛傳動系統動力學仿真技術高級研修班
發動機正時鏈（皮帶）傳動系統、發動機前端附件皮帶傳動系統、節能與新能源汽車動力傳動系統的動力學仿真技術以及NVH特性的分析與性能評估對現代車輛的性能影響至關重要，以往該技術主要被國外所壟斷。因此，為了提升產業核心競爭力， 定于2020年1月10日-11日在北京舉辦“車輛傳動系統動力學仿真技術高級研修班”，有關事項說明如下：
一、參會對象
全國各大車企的發動機開發、變速箱開發、節能與新能源汽車動力總成系統開發、CAE和NVH性能仿真工程師等；高校科研院所等相關研究人員。
二、專家介紹
機械傳動與動力學控制專家，吉林大學教授，主要從事機械傳動與動力學控制、無級變速傳動系統設計、節能與新能源汽車動力學總成開發、多體動力學技術等方向的研究。兼任中國機械工程學會機械傳動分會鏈傳動專業委員會副主任委員，全國機械原理教學研究會副理長，中國數字仿真聯盟副理事長。先后主持與承擔完成國家863計劃項目、國家自然科學基金項目、省重大科技專項以及企業委托技發項目等課題10余項，出版學術專著2部，授權專利13項，獲得軟件著作權6項。
三、授課大綱
1.節能與新能源汽車傳動系統概述
1.1 節能與新能源汽車傳動系統發展趨勢
1.2 豐田TNGA新動力總成簡介
2.
展開 淺談車輛多體動力學建模
其中，整車動力學仿真直接關系到車輛的操縱穩定性，整車平順性以及車輛可靠性。為了獲取準確的動力學響應，提升整車動力學性能，整車多體動力學建模顯得尤為重要。懸架系統是車輛動力學系統的重要組成，故本文主要基于懸架來介紹車輛多體動力學的建模方法。
二 懸架基本構造
懸架是汽車車架與車輪之間傳力裝置的總稱，它能夠傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面傳給車架或車身的沖擊力，并減少由此引起的震動，以保證汽車能平順行駛。典型的懸架結構由彈性元件、導向機構、減震器、緩沖塊以及橫向穩定桿等組成。
圖一 懸架結構基本組成[1]
目前，常用的懸架結構主要有麥弗遜式懸架、雙橫臂式懸架、多連桿式懸架、扭轉梁式懸架等。
三 動力學建模
3.1 模型簡化
懸架系統是一個非常復雜的系統，進行動力學建模分析前應進行一定程度上的簡化，將沒有相對運動關系的零部件組合為一體。根據零部件的真實運動關系確定合理的約束類型，通過約束連接各零部件，建立懸架系統的動力學簡化模型。
圖六 麥弗遜懸架基本構造[5]
3.2 拓撲結構
建立車輛多體系統動力學模型的關鍵在于理清系統的拓撲結構。所謂拓撲結構指的是將系統內部的實體抽象成與其大小、形狀無關的“點”，而實體間的連接抽象成線，其本質就是研究系統內部各部件之間的連接關系。下圖以麥弗遜懸架為例，描述了其在垂向路徑下的拓撲結構關系。
圖七 麥弗遜懸架垂向路徑拓撲結構
子系統內部及各子系統之間通過約束副建立連接關系，在多體系統動力學建模過程中，常用的約束主要有鉸鏈（Joint）約束與襯套（Bushing）約束。鉸鏈約束是一種理想約束，對于柔性連接我們則采用襯套約束。襯套約束是連接在兩個部件之間，通過6個自由度（3個軸向，3個轉向）來定義連接狀態。
展開 構架作彈性體處理時的客車系統動力學仿真.pdf
摘 要: 在SIMPACK多體動力學軟件中建立了完整的車輛系統動力學模型,其中構架利用ANSYS 有限元分析軟
件中得到的結構與模態將其彈性化處理,其余主要部件如車體、輪對及軸箱等仍作為剛體處理。通過模擬計算,
不僅獲得了車體、輪對等剛性處理部件的振動響應,而且得到了彈性構架的結構振動特性以及構架彈性處理對系
統各種安全性指標影響特性。研究結果表明,相對于剛性處理,彈性處理對系統垂向振動指標如構架垂向加速度
功率譜密度分布、輪軌力以及脫軌系數等有較大影響,而對系統橫向振動指標如構架和輪對橫向加速度等影響不
明顯。這種研究方式使得系統動力學研究中剛體與彈性體有機地結合起來。
關鍵詞: 構架; 動態應力; 彈性振動; 仿真
構架作彈性體處理時的客車系統動力學仿真.pdf
展開 行業應用方案 | 多學科系統中的多體動力學仿真
傳動鏈條動力學分析
履帶車輛動力學分析
皮帶系統動力學分析
三、車輛系統的動力學分析
車輛系統動力學分析，專用模板和子系統建模工具，可用于為預定義分析場景構建底盤、懸掛、方向盤和車輪。對稱建模功能和基于模板的工作流程，讓用戶可以輕松地分析運動學與合規（K&C）場景及行駛與操縱（R&H）場景。
車輛懸架系統動力學分析
轉向系統動力學分析
車門開關分析
雨刮系統動力學分析
四、電子零部件的多體動力學分析
電子零部件多體動力學分析，如電子零部件的跌落及姿態研究，開關的動態研究及相關的動力學分析，可以幫助用戶了解電子部件在動態運動中的振動及應力應變。
電子器件跌落仿真
柔性屏卷曲分析
Ansys Motion嶄新且強大的多體動力學解決方案
Ansys Motion 擁有最先進的多體動力學求解器，能夠對于大自由度，大加速度，非線性問題，大變形問題以及具有復雜幾何接觸問題有很好的解決方案。
展開 
基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型
為了有效評價磁懸浮車輛動力學性能,引入SIMPACK仿真軟件,根據磁懸浮車輛多體系統動力學拓撲關系圖,建立了磁懸浮車輛2軌道2控制系統的耦合動力學模型,分析了試驗結果和仿真結果。在模型中,磁懸浮車輛被視為多剛體,并具有兩系懸掛系統,軌道被視為彈性歐拉梁,并考慮了磁懸浮車輛的控制系統性能。數值分析結果表明:梁的最大變形的計算值為115mm,試驗值為116mm,車體的垂向加速度仿真結果與試驗結果基本一致,利用仿真模型能較準確地預測耦合系統的動力學性能
基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型.pdf
展開 考慮齒輪齒條動態激勵的山地齒軌車輛-軌道耦合動力學特性分析
CHEN 等[17-18]充分考慮輪齒誤差以及輪體變形的影響，提出了輪齒誤差以及齒間耦合效應影響下的齒輪時變嚙合剛度計算方法，構建了考慮齒間耦合效應的齒輪動力學仿真分析模型，揭示了齒間耦合效應對齒輪傳動動態響應的影響規律。
目前，山地齒軌鐵路的研究在我國尚處于起步階段，雖然國內多地規劃了齒軌線路，但至今還沒有一條線路建成投入使用，當前針對齒軌的研究也多停留在齒軌不同制式適用性、可行性等方面的調研分析上，鮮有針對齒軌系統動力學特性開展相關研究的報道。本文以山地齒軌交通車輛及軌道系統為研究對象，詳細考慮了齒輪齒條嚙合動態激勵，建立了齒軌車-軌耦合系統多體動力學模型，開展了齒軌車輛牽引爬坡條件下的動力學仿真分析，研究了坡道及行車速度等參數對齒軌嚙合動態特性、車輛運行安全性指標和平穩性指標的影響規律，為齒軌車輛動力學參數設計、齒軌結構參數設計、運營速度的合理確定等提供理論依據。
1 齒軌車輛-軌道耦合動力學模型
為研究齒軌車輛-軌道耦合系統動力學特性，本文基于車輛-軌道耦合動力學及齒輪系統動力學理論，建立了考慮齒輪齒條傳動系統動態特性的齒軌車輛-軌道耦合動力學模型，如圖 1 所示。該模型包括車體(Mc、Ic)、構架(Mt、It)、輪對(Mw、Iw)、齒輪(Mg、Ig)和齒條等主要部件，車體、轉向架構架、輪對等假設為剛體，具有 6 個方向的自由度；車體與轉向架通過二系懸掛連接(Ks、Cs)，構架與輪對通過一系懸掛連接(Kp、Cp)，一系、二系懸掛由等效線性剛度和阻尼力元模擬，且對稱布置于構架兩側；齒輪齒條嚙合通過嚙合剛度和阻尼等效(k、c)；齒條位于兩條鋼軌中間，通過彈簧阻尼支撐(Kc、Cc)；忽略齒輪支撐剛度，齒輪與車軸鉸接。
展開 Siemens PLM Software工程車輛動力學特性高級培訓
Lewis先生，西門子PLM公司擔任工程服務工作已超過25年，致力于多體動力學仿真。曾參與的車輛工程項目包括動力傳動系統，操穩和平順性、變速箱和產品性能等方面，涉及普通車輛和工程車輛（如農用、建筑、礦用、軍用車輛等），以及航空航天，日用品和醫療設備等行業。
MSC在虛擬試駕中引入可靠的車輛動力學技術以加快安全型自動駕駛車輛的開發
MSC 軟件公司（簡稱 MSC，隸屬于海克斯康制造智能分公司）日前推出支持 Adams 的 VTD，它集業界領先的車輛動力學和虛擬試駕仿真于一身，可加快下一代高級駕駛員輔助系統（ADAS）及安全型自動駕駛車輛的開發。
乘用車已經可以讀取交通標志或者發現過往車輛，但這些 ADAS 2+ 功能依賴于改進的傳感器融合技術——合并來自多個傳感器的數據，通過處理更接近事實，因此電子系統可以進行安全決策。與此同時，未來的自動駕駛算法需要真實的測試數據供研究和模型訓練。日前推出的支持 Adams 的 VTD 可仿真動態移動車輛及其傳感器在復雜道路環境中的行為表現，有助于加快此類車輛的開發。
通過 Adams 仿真軟件，汽車制造商可獲得經過驗證的車輛動力學模型和道路試驗，從而了解車輛的運動和操控特性。通過開放接口，現在能夠在由虛擬試駕（VTD）平臺提供的仿真道路環境中“駕駛”這些車輛。
安全系統開發
即便是處在車輛物理極限的極端情況下，ADAS 系統也必須為人員提供保護。支持 Adams 的 VTD 可以根據道路狀況（例如坡度、摩擦力）仿真車輛的各種運動，以確定車輛行為（例如汽車是否打滑或翻滾）并評估行動的最佳路線（例如是否改變車道或者何時剎車）。
展開 3D車輛動力學模型
三維車輛動力學模型可以引導PreScan汽車在三維道路上行駛。該模型具有與二維簡單動力學模型相同的組件，但底盤部分（車輛動力學）已被修改。其他部分保持不變。在三維車輛動力學仿真過程中，可能會有一些輕微的俯仰震動。
三維簡單動力學模型由下列部件組成，如下圖所示:
發動機
變速箱最終傳動比
三維底盤（車輛動力學）
換擋邏輯。
自動和手動換擋之間的切換
請看以下部分：
三維車輛動力學模型；
可以在GUI中設置的參數；
模型在編譯表中的表現；
使用方法的概述；
在油門為零%，自動檔為駕駛/倒車模式的情況下，汽車也會緩慢向前/向后移動。這是由于發動機以最低轉速行駛（每輛車的轉速不同）。
模型遷移-見匯編表遷移。
24.1 車輛動力學模型
三維車輛動力學模型有10個自由度。
彈簧質量（支撐在懸架上面的質量）有6個自由度。三個位移（x、y和z）和三個旋轉（側傾、俯仰和橫擺）。
非彈簧質量（懸架下方的質量：4個車輪）有4個自由度，即4個z位移。在彈簧質量和非彈簧質量之間放置了懸掛系統。
Z運動
下圖為作用在車輛上的z力。后方和前方的地面對輪胎的接觸力。由車輛質量和慣性力引起的力。在彈簧質量和非彈簧質量之間有懸掛力（未顯示）。
關于彈簧質量的運動方程如下（車輛坐標系中的牛頓運動方程）。
公式中：
而K和d分別為懸掛剛度和阻尼特性。
每個輪胎的運動方程如下：
公式中
而K和d分別為懸掛剛度和阻尼特性。
滲透深度由接觸傳感器計算。
預瞄描接觸傳感器
接觸傳感器并不是傳統意義上的PreScan傳感器。
展開 《車輛動力學基礎》
內容提要
《車輛動力學基礎》是美國密歇根大學Gillespie T.D教授的一部內容系統豐富，較全面的介紹車輛動力學發展、引用大量相關文獻內容的SAE叢書，在美國一些大學汽車方向的研究生教學和對工程技術人員培訓用它作為教材。本書全面介紹了車輛動力學的一些基本工程原理及汽車性能的分析方法，主要內容分為：引言、車輛的加速性能、剎車性能、空氣動力學及滾動的耐久性、行駛控制、穩定狀態的設計、車輛的翻轉、駕駛系統、疲勞設計、懸掛系統。每章后均配有相應的例子與參考文獻。希望此書的中譯版對為我國汽車行業的工程技術人員和汽車專業的學生以及廣大汽車愛好者提供一本貼近工程實際，基礎性的參考書。
作者簡介
Thomas D.Gillespie，Ph.D.,is a Research Professor at the University of Michigan Transportation Research Instiute His career has encompassed professional experience at the Pennsylvania State University,PPG Industries,the U.S.Armay Corps of Engineers,Ford Motor Company,and the Universtity of Michigan.
展開 車輛動力學資料（1）
希望對大家有所幫助
車輛動力學資料（2）
請點擊連接：
http://www.caenet.cn/forums/rightframe/ShowPost.aspx?Forum_ID=249&Channel=0&ThreadID=19209&CurrentPage=1不完全資料。
Chapter-1.rar
Chapter-2.rar
recurdyn履帶車輛動力學仿真
recurdyn履帶車輛動力學仿真
62156b96dc68d1cec38def25386e933.jpg
71eea3c91e23314139a60dfb3a6028e.jpg
1ac451a625f1935d9bcab0666d6fa5b.jpg
ece58242a65c13238f5a2b672002856.jpg
fb8e36693b6352b467b708f1c0bb01b.jpg
RecurDyn 應用：基于多體動力學的齒輪傳動系統動力學仿真
作為齒輪傳動系統動態特性的預測方法，本文中介紹了考慮齒輪接觸剛度變化的多體動力學方法，并給出了驗證結果，結論如下：
-采用多體動力學方法進行齒輪接觸計算，可以考慮齒輪變形和嚙合齒數變化引起的嚙合剛度變化。
-該方法可以對系統的行為進行仿真和評估。振動由齒輪接觸引發，并通過軸和軸承傳遞到外殼。
-多體動力學方法可以在考慮瞬態條件下計算齒輪傳動系統的動態特性。
傳統的齒輪傳動仿真是靜態的，而不是動態的。但是，因為BEV（純電動汽車）/HEV（混合動力汽車）的齒輪變速箱會在各種駕駛條件下使用，瞬態響應仿真比以往更重要。多體動力學適用于此類機械系統仿真，RecurDyn/DriveTrain使工程師能夠動態地開發考慮各種瞬態條件的齒輪傳動系統。
文章來源:Recurdyn軟件
展開 申請兌換《車輛動力學基礎》
作者：（美）格里斯比（Gillespie,T.D.） 著，趙六奇，金達鋒 譯
出版社：清華大學出版社
出版日期：2006-12-1
ISBN：7302137862
字數：485000
印次：1
版次：1
紙張：膠版紙
CAEnet價：￥45元
郵費:￥5元
總價:￥50元
recurdyn履帶車輛動力學分析
recurdyn履帶車輛動力學分析
