【摘 要】
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前轮摆振现象是一个受多种因素影响的多体动力学问题。以往的许多学者从轮胎的机械特性,前轮定位参数,以及转向系结构参数等对车轮摆振发生的机理进行了深入的研究,取得了很
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前轮摆振现象是一个受多种因素影响的多体动力学问题。以往的许多学者从轮胎的机械特性,前轮定位参数,以及转向系结构参数等对车轮摆振发生的机理进行了深入的研究,取得了很多重要的结论,但是转向系间隙这一非线性因素往往被许多学者所忽略。
本文在课题组前期工作的基础上,围绕转向系间隙对车轮摆振动力学行为的影响展开工作。应用二状态间隙副模型,结合三自由度摆振动力学方程,建立了描述车轮摆振现象的含间隙动力学方程。通过数值计算的方法,对比分析了仿真结果和以往学者的实验结论,验证了模型的正确性。应用建立的动力学方程,通过相图、Poincaré映射结合功率谱和分岔图等,分析了间隙、前轮定位参数对车轮摆振动力学行为的影响。计算结果表明,转向系间隙的存在扩大了摆振现象发生的车速区间,增加了车轮在该区间内的摆动幅度。指出,转向系间隙的存在是诱发汽车摆振现象的一个重要因素。对前轮定位参数的计算分析表明,适当的减小主销后倾角、后倾拖距有助于抑制车轮摆振现象的发生。
考虑到汽车实际运行中,间隙的时变特性,对建立的动力学方程引入了随机间隙,通过系统的吸引子在Poincaré截面上分布的统计特性,分析了间隙的随机变化对车轮摆动行为的影响。结果表明,随机间隙的存在,使得车轮的摆动形态经历了从周期到拟周期的变迁。
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