张宇

摘 要：随着车速的不断提升，整车的稳定性能备受瞩目。作为复杂的机械系统，人、车、外界载荷环境等相互作用下，一直是汽车动力学模型建立、分析的难题。本文以某轿车的整车非线性动力学模型建立为理论主体，考虑转向系统及前后悬架的几何参数，以及阻尼器与橡胶衬套等非线性特征，对所建模型进行多元化实验，分析样车的稳定性能及可操控性等相关特点，结果表明所建模型就较高的精度，在动力学研究中起到了关键作用。

关键词：多体动力学;车辆动力学;模型建立;仿真实验

前言

随着车速的提高，汽车的平顺性、稳定性以及制动性能逐渐变得重要起来。本文以ADAMS软件建立轿车非线性多体动力模型并进行有效实验验证。建模过程以实际汽车运行情况为主，考虑转向系统、悬架的运动学约束，来用非曲线衬套模拟实际力学特征。同时考虑转向系统及前后悬架的几何参数，以及阻尼器与橡胶衬套等非线性特征，对所建模型进行多元化实验，分析样车的稳定性能及可操控性等相关特点，对仿真模型进行瞬态脉冲实验以及转向性实验等进行一系列的仿真分析。

1.整车多体模型建立

1.1 多体系统动力学定义

ADAM利用连体坐标多惯性坐标姿态和位置为广义坐标，利用拉格朗日乘子法建立动力学方程式：。其中系统动能为T，广义坐标量为q，广义力为Q。拉氏乘子列为。通过上述公式形成指标微分后利用BDF求解。

1.2 非线性力元模型