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随着运输行业的发展,载货汽车成为必不可少的交通工具,人们对其要求越来越高,对平顺性也提出更高要求。然而,对于汽车这一复杂的多体系统,目前的动力学建模与仿真方法,存在着总体动力学方程建立繁琐、易出错、矩阵存储量大以及计算效率低下等问题,成为平顺性建模与仿真的技术瓶颈。由此,本文对基于多体系统传递矩阵法进行研究,多体系统传递矩阵法具有无需建立总体动力学方程、涉及矩阵阶次低且易于分析理解等优点,为载货汽车动力学建模与平顺性仿真提供了新的思路和方法。本文主要研究内容如下: 1.多体系统传递矩阵法研究,首先介绍了多体系统元件的物理矢量与状态矢量之间的关系,然后推导出元件(弹簧、集中质量、刚体和欧拉梁等)平面运动与空间运动的传递矩阵,最后进行复杂系统的传递方程演绎,为基于传递矩阵法的载货汽车刚柔耦合动力学模型建立提供了理论支撑。 2.载货汽车刚柔耦合动力学建模,基于多体系统传递矩阵法理论,确定载货汽车元件编号、传递方向和切割位置。同时提出了模块化建立载货汽车的传递矩阵方法,离散每个模块中的元件,进行模块传递矩阵的建立,最后拼装成载货汽车动力学模型的总传递矩阵。建立了载货汽车刚柔耦合动力学模型,为动力学仿真分析提供了模型支撑。 3.在频域内,基于多体系统传递矩阵法,结合随机振动理论,通过Matlab平台对某型号载货汽车进行动力学仿真,对其固有特性和动态特性分析,并进行实验验证,得到的仿真结果与测试结果趋势上基本一致。