轻型载货汽车操纵稳定性仿真分析文献综述
2020-04-14 19:53:38
1.1课题研究的背景和意义
得益于国家出台的汽车下乡政策和汽车以旧换新政策,2010年我国载货车产销均大幅增长,全年载货车生产超392万辆,销售超386万辆。2010年,国内共进口载货汽车16162辆,较2009年同比增长77.0%,进口总量占国产载货车销售总量1.6%。
2011年,在全球经济不景气影响与国内经济结构调整双重影响下,国内载货车市场表现低迷。2011年重型载货车板块是汽车行业中受控制货币总量和改善结构、抑制通货膨胀影响最大的汽车板块。因国内房地产建设与基础工程建设投资增速放缓,导致市场对重型载货车产品需求下降明显。2011年,国内总计进口载货类汽车20471辆,较2010年同比增长26.66%。
2012年1-8月,国内货车(含非完整车辆、半挂牵引车)累计产销分别为2131214辆和2195177辆。其中,货车整车产销累计分别为1702669辆和1751583辆,半挂牵引车产销累计分别为124421辆和128810辆,货车非完整车辆产销累计分别为304124辆和314784辆。
中国是发展中的农业大国,正处于计划经济体制向市场经济体制、从农业国向工业国、从不发达的农业社会向发达的工业社会转型过程之中。这一巨大的社会进步和社会变迁,必然会带来市场对载货车的巨大需求。这是中国做强做大载货车自主品牌的坚实基础,也是中国汽车工业参与国际竞争的优势所在。
展望未来,2020年我国GDP的构成中,第三产业比重超过50%,第二产业和第一产业在GDP的构成中的比重都将下降,届时主要产生公路货运量和公路货物周转量的第一产业和第二产业将减少对运输装备的需求量。公路货物周转量和载货车保有量存在高度相关性,相关系数为0.98。2020年左右将是我国载货车发展的一个重要拐点。届时,公路运输业对载货车的需求将由现在的以新增需求为主,转变为以更新需求为主。以更新需求为主,意味着对载货车需求总量将长期保持在一个比较稳定的水平,不会出现大幅增长或大幅下降。因此,在此前提下,使用者们对货车性能的要求越来越高,希望其具有更好的经济性和动力性及主动安全性。
其中,主动安全性是指汽车具有在所有状况下尽可能地避免发生事故的一种性能,如可靠性、环境视见性、操纵稳定性和加速制动性等。汽车的操纵稳定性不仅能影响驾驶员对汽车操纵的熟练和方便程度,也是决定汽车高速行驶时是否具有安全性的一个重要指标,同时还是汽车主动安全性的主要影响因素之一。因此,如研究和评价汽车的操纵稳定性,以获得更好的汽车主动安全性能始终是各国学者和设计者们研究的一个重要课题。在汽车设计过程中,利用计算机建立仿真模型进行分析是一种重要和快捷的方法。汽车作为一个复杂的多自由度非线性连续体振动系统,分析和评价汽车的操纵稳定性的关键在于建立理想的动力学模型,因此我们在建立汽车的动力学模型时,要循序渐进,是一个逐渐使模型从简单到复杂、从粗糙到精确的过程。并且因为汽车的动态特性特别复杂,想要如实地描述汽车的动态特性,还必须考虑很多零件的运动,才能得到精确的汽车动力学模型。然而,过于复杂的模型又会给我们求解带来麻烦,甚至得不到结果。因此,研究汽车操纵稳定性的关键问题是如何更直接、更有效、更精确地建立汽车的多体动力学模型。
随着虚拟仿真技术的发展,建立复杂的多自由度的汽车动力学模型已经成为可能,为研究汽车的操纵稳定性提供了有效的途径。而如今如何在汽车设计阶段就能对汽车操纵稳定性进行准确的预测和评估,减少物理样机的试制次数,缩短设计周期,降低开发费用,已成为市场竞争取胜的关键。这时以多体系统动力学理论为基础开发的大型通用设计软件便开始发挥其作用,此类软件能自动生成运动学和动力学方程,并可利用软件内部的求解器进行求解,无需人工建立求解方程,编写程序,从而节省了大量的时间和人力物力,提高工作效率。
1.2国内外的研究现状
1.2.1国外发展现状