太阳能电动车底盘系统建模及仿真分析

【摘要】：本文以美国太阳能电动车的参赛要求为标准，参照汽车设计的一般原理和方法，对太阳能电动车的转向机构、悬架系统、制动系统和车轮进行了结构设计和选型，应用大型的CAD／CAE／CAM工程软件UG建立了太阳能电动汽车底盘的三维模型。在此基础上运用著名的多体动力学软件ADAMS，建立了太阳能电动汽车的多体动力学模型，利用该模型，进行了悬架系统的运动学仿真、转向机构运动学和动力学的仿真并对整车进行了操纵稳定性仿真分析，从理论上证明了悬架系统在运动学上的可行性和转向机构在运动学和动力学上的可行性。另外，为了在转向时尽量满足理想转向角的情况，在ADAMS软件中对转向机构进行优化设计，求出了转向机构各构件的参数在满足理想转向角时的最优解，从而为样机的试制工作打下了良好的基础。研究结果表明，所设计的太阳能电动车符合美国太阳能电动车的参赛要求，在设计上是合理的和可行的。 【关键词】：太阳能 电动车 底盘 建模与仿真 优化设计
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：U469
【目录】：

• 1 绪论6-9
• 1.1 太阳能电动车研究的背景及应用价值6
• 1.2 太阳能电动车的研究概况6-7
• 1.3 本项目研究内容及措施7-9
• 2 太阳能电动车转向机构和悬架系统的设计及建模9-23
• 2.1 太阳能电动车转向机构的设计及建模9-14
• 2.1.1 转向机构设计的要求与内容9
• 2.1.2 平面连杆机构分析9-11
• 2.1.3 太阳能电动车转向机构的设计及建模11-14
• 2.2 太阳能电动车悬架机构的设计及建模14-23
• 2.2.1 太阳能电动车悬架设计的要求14
• 2.2.2 太阳能电动车悬架设计14-19
• 2.2.1.1 悬架结构形式分析14-16
• 2.2.1.2 悬架主要性能参数的确定16-17
• 2.2.1.3 减震器主要参数及尺寸的选择17-19
• 2.2.3 太阳能电动车悬挂模型的建立19-23
• 2.2.3.1 太阳能电动车前悬挂模型的建立19-21
• 2.2.3.2 太阳能电动车后悬挂模型的建立21-23
• 3 太阳能电动车制动系的设计和车轮的选型23-30
• 3.1 太阳能电动车制动系23-27
• 3.1.1 制动器的选择23-25
• 3.1.2 制动器的参数及分析25
• 3.1.3 制动驱动机构的形式及计算25-27
• 3.1.4 盘式制动器的建模及安装27
• 3.2 太阳能电动车车轮的选取27-30
• 4 太阳能电动车建模及仿真分析30-49
• 4.1 分析软件的介绍30-32
• 4.2 太阳能电动车的建模32-34
• 4.3 悬架建模及仿真分析34-40
• 4.3.1 悬架建模34-35
• 4.3.2 悬架仿真分析35-40
• 4.4 转向机构建模及稳态转向特性的分析40-49
• 4.4.1 转向机构模型的建立40-44
• 4.4.2 转向行驶时转向特性的分析44-47
• 4.4.3 转向行驶时转向手柄的受力分析47
• 4.4.4 减震弹簧受力分析47-49
• 5 转向机构的优化设计49-61
• 5.1 转向机构优化模型的建立49-53
• 5.2 优化结果及分析53-61
• 6 结论及建议61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-64

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