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定常半径弯道仿真:方程式赛车动力学成果

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:对整车进行定常值半径转弯仿真,相同工况下测试整车横摆角速度、侧向加速度稳定性参数,车辆转向半径为15 m,初始速度为10 km/h,最终速度为50 km/h,发动机变速器均为3挡工况,运行时间为10 s。图24-10为侧向加速度,initial为-0.40 mm/s2;BB刚度组合最大值为-0.28 mm/s2,性能提升30.00%;CC刚度组合最大值为-0.33 mm/s2,性能提升17.50%;DD刚度组合最大值为-0.35 mm/s2,性能提升12.50%。图24-8车身高度图24-9横摆角速度图24-10侧向加速度

定常半径弯道仿真:方程式赛车动力学成果

用前后横置板簧悬架模型完成FSAE整车模型的建立,如图24-1所示,整车共196个自由度。前后横置板簧均有A、B、C、D四种刚度,通过前后悬架刚度组合共有16组刚度可调,刚度组合如表24-1所示。表中G1表示前轴悬架板簧刚度,G2表示后轴板簧刚度。板簧刚度C、D相对于刚度A大很多,接近于刚性连接,同时由于后悬架刚度相对于前悬架刚度一般会略大或者相同,在表24-1所示的刚度组合表中,具有实际研究意义的刚度组合为AA、BA、BB、CC、DD。如果变刚度板簧的刚度增量变化较小,表中16种刚度组合均具有研究意义。AA、BA、BB、CC、DD五种刚度组合中,AA组合整车静平衡发散,原因在于后悬架板簧刚度为A时变形量过大,BA、BB两种刚度组合计算结果相近,说明后轴刚度对整车稳定性具有主导作用,因此选取BB、CC、DD三种刚度组合与采用推杆式悬架FSAE整车进行对比分析。对整车进行定常值半径转弯仿真,相同工况下测试整车横摆角速度、侧向加速度稳定性参数,车辆转向半径为15 m,初始速度为10 km/h,最终速度为50 km/h,发动机变速器均为3挡工况,运行时间为10 s。

表24-1 刚度组合表

图24-8~图24-10表示推杆式双横臂悬架FSAE整车模型的计算结果。从图24-8中可以看出,推杆式双横臂悬架整车模型车身高度为348.17 mm,采用横置板簧悬架后整车的车身高均有降低,BB刚度组合后车身高度为302.75 mm,降低45.42 mm;CC组合后车身高度为310.88 mm,降低37.29 mm;采用DD组合后车身高度为314.37 mm,降低33.8 mm。图24-9为横摆角速度变化曲线,initial为29.39°/s;BB刚度组合最大值为24.50°/s,性能提升16.64%;CC刚度组合最大值为26.65°/s,性能提升9.32%;DD刚度组合最大值为27.48°/s,性能提升6.50%。图24-10为侧向加速度,initial为-0.40 mm/s2;BB刚度组合最大值为-0.28 mm/s2,性能提升30.00%;CC刚度组合最大值为-0.33 mm/s2,性能提升17.50%;DD刚度组合最大值为-0.35 mm/s2,性能提升12.50%。

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图24-8 车身高度

图24-9 横摆角速度

图24-10 侧向加速度

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