雙前橋轉(zhuǎn)向重型汽車擺振系統(tǒng)Hopf分岔特性研究.pdf

1、擺振普遍存在于現(xiàn)代汽車的懸架及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，受懸架機構(gòu)剛性、轉(zhuǎn)向機構(gòu)剛性、輪胎的側(cè)向特性、以及干摩擦等因素的影響。在受到不同的初始激勵時，汽車擺振系統(tǒng)表現(xiàn)出不同的極限環(huán)運動特性。單橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的擺振現(xiàn)象研究已很深入，很多研究成果在汽車設計和改良過程中得到應用。較之乘用車普遍采用的單橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，重型汽車雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復雜，所需承受來自各個方向的載荷更大，其擺振特性也與單橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有所不同，而目前對重型汽車雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擺振的研究尚為少

2、見。隨著重型汽車在市場地位的提升，其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擺振特性的研究亟待加強，以便為重型汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設計和改良提高參考。
　　為了研究重型汽車雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擺振特性及由其導致的整車側(cè)傾和側(cè)滑現(xiàn)象，本文采用理論定性和數(shù)值仿真相結(jié)合的方法分析了干摩擦力矩誘發(fā)單自由度輪胎擺振模型產(chǎn)生的多極限環(huán)振蕩現(xiàn)象，并以此為基礎，建立重型汽車雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多自由度擺振模型。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)考慮輪胎繞其主銷轉(zhuǎn)動的干摩擦，采用具有粘滯記憶

3、效應的Coulomb干摩擦模型，建立轉(zhuǎn)向輪擺振的單自由度模型，運用動力學理論和MATLAB軟件對系統(tǒng)進行分析，研究單輪擺振系統(tǒng)的多極限環(huán)響應現(xiàn)象，并分析了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對分岔特性的影響。
　　(2)考慮重型汽車雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向輪、車橋、懸架、輪胎、轉(zhuǎn)向中間傳動機構(gòu)等的影響，建立重型汽車雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)九自由度擺振模型。應用動力學理論分析系統(tǒng)的Hopf分岔特性，運用MATLAB/Simulink對建立的模型進行數(shù)值仿真分析，并將兩者

4、的結(jié)果進行對比。另外，還研究了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對雙前橋系統(tǒng)擺振特性的影響。
　　(3)考慮懸架以上機構(gòu)的側(cè)傾、整車側(cè)向滑移及輪胎繞自身主銷的干摩擦對重型汽車雙前橋擺振系統(tǒng)的影響，建立重型汽車整車擺振十一自由度模型，采用MATLAB/Simulink數(shù)值仿真方法分析干摩擦力矩對雙前橋汽車轉(zhuǎn)向輪擺振及整車側(cè)向滑移的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn)，具有遲滯記憶效應的干摩擦可誘發(fā)擺振系統(tǒng)發(fā)生退化的Hopf分岔進而產(chǎn)生多極限環(huán)。重型汽車雙前橋系統(tǒng)的