基于虚拟样机的摩托车行驶平顺性仿真（本科毕业论文设计）.doc
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基于虚拟样机的摩托车行驶平顺性仿真（本科毕业论文设计）,摘要近年来，我国的摩托车工业飞速发展，在短短的十几年间已在各国中脱颖而出成为世界第一摩托车生产大国。摩托车渐渐融入了人们的生活和工作，随生活水平的提高人们对摩托车的行驶平顺性和安全性提出了更高的要求。因此，摩托车平顺性成为了摩托车技术发展的三大课题之一。一直以来，由...
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基于虚拟样机的摩托车行驶平顺性仿真（本科毕业论文设计）
摘 要
近年来，我国的摩托车工业飞速发展，在短短的十几年间已在各国中脱颖而出成为世界第一摩托车生产大国。摩托车渐渐融入了人们的生活和工作，随生活水平的提高人们对摩托车的行驶平顺性和安全性提出了更高的要求。因此，摩托车平顺性成为了摩托车技术发展的三大课题之一。
一直以来，由于传统的设计方法在产品的开发周期以及开发成本上大大的限制了摩托车向更高层次的迈进，但是随着多体动力学技术和计算机应用水平的日益成熟，通过运用多体动力学建立虚拟样机这一方法，使得建立摩托车整车的虚拟样机并应用于系统的设计和优化成为可能，摩托车的研究终于突破瓶颈，迈向一个新的高度。
本课题为利用大型商用多体动力学软件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)建立嘉陵150摩托车的多体动力学模型，以及包含轮胎-路面在内的仿真工作环境，模拟了摩托车在实际不同使用工况下的行驶，并分析了其行驶平顺性指标。
最后以提高平顺性为目的，采用改变弹簧刚度的方法，进行了多组实验，获得其中最优化的结果完成了改进工作，并对影响平顺性的参数进行了简单的分析。
关键词：多体动力学，虚拟样机，摩托车，平顺性，仿真
ABSTRACT
In recent years, China's motorcycle industry is on the highway of developing. In a short span of 10 years it has come to the NO.1 of the motorcycle production in the world. Motorcycle is more and more important in people’s life and work, at the same time, as the development of people’s life standard the requirement of motorcycle’s safeness and harshness are much more than before. So, improving the driving condition of motorcycle is becoming one of the biggest subjects in the motorcycle technology field.
All along, since the traditional design methods in the product development cycle and the development cost significantly restrict the motorcycle to a higher level of forward. But now, with the development of the multi-body-dynamics and the widely use of computer, using this theory to build a virtual-motor-prototype enabled the virtual prototype to be developed for entire machine, and it make the study of motorcycle towards a new level.
This paper built an off-road virtual-motor-prototype of Jialin 150 via the software ADAMS. Included tire and road surroundings, the prototype could be simulated on different working situations for driving operation, and also could do some eva luation of riding vibration.
In order to improving the harshness of riding, at the end of this paper, I tried to change the stiffness coefficient of the front and rear spring to get a better working result and then chose the best one for the simulate.
Key words：Multi-body-dynamics, virtual prototyping, Motorcycle, harshness, simulate
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 虚拟样机技术的研究及发展 1
1.1.1虚拟样机技术的介绍 1
1.1.2虚拟样机的发展及研究意义 2
1.2 多体系统动力学的研究 3
1.2.1多体系统动力学的发展 3
1.2.2 多体系统动力学的研究方法 5
1.3本文的主要研究内容及意义 6
2 多体动力学软件ADAMS 7
2.1 ADAMS软件简介 7
2.2 ADAMS分析原理和计算方法 8
2.2.1 ADAMS的分析原理 9
2.2.2 ADAMS的计算方法 9
2.3 ADAMS 设计流程及工作流程 11
2.3.1 ADAMS的设计流程 11
2.3.2 ADAMS工程流程 12
3摩托车仿真模型的建立 13
3.1摩托车整车动力学仿真模型的建立 13
3.1.1多体模型建立的假设与简化 13
3.1.2 几何模型的建立 14
3.1.3 多刚体模型的建立 14
3.1.4 轮胎与路面文件的建立 15
3.2 小结 17
4摩托车的行驶平顺性仿真评价与改进 19
4.1固有特性分析 19
4.2典型路面工况下的行驶平顺性仿真 21
4.2.1 B级路面工况下的平顺性仿真 21
4.2.2凸包路面工况下的平顺性仿真 24
4.3摩托车行驶平顺性评价 30
4.3.1平顺性评价指标 30
4.3.2 两种路面工况下的分析 30
4.4摩托车系统平顺性的改进 31
4.5 小结 35
5结论 36
6 总结 37
参考文献
摘 要
近年来，我国的摩托车工业飞速发展，在短短的十几年间已在各国中脱颖而出成为世界第一摩托车生产大国。摩托车渐渐融入了人们的生活和工作，随生活水平的提高人们对摩托车的行驶平顺性和安全性提出了更高的要求。因此，摩托车平顺性成为了摩托车技术发展的三大课题之一。
一直以来，由于传统的设计方法在产品的开发周期以及开发成本上大大的限制了摩托车向更高层次的迈进，但是随着多体动力学技术和计算机应用水平的日益成熟，通过运用多体动力学建立虚拟样机这一方法，使得建立摩托车整车的虚拟样机并应用于系统的设计和优化成为可能，摩托车的研究终于突破瓶颈，迈向一个新的高度。
本课题为利用大型商用多体动力学软件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)建立嘉陵150摩托车的多体动力学模型，以及包含轮胎-路面在内的仿真工作环境，模拟了摩托车在实际不同使用工况下的行驶，并分析了其行驶平顺性指标。
最后以提高平顺性为目的，采用改变弹簧刚度的方法，进行了多组实验，获得其中最优化的结果完成了改进工作，并对影响平顺性的参数进行了简单的分析。
关键词：多体动力学，虚拟样机，摩托车，平顺性，仿真
ABSTRACT
In recent years, China's motorcycle industry is on the highway of developing. In a short span of 10 years it has come to the NO.1 of the motorcycle production in the world. Motorcycle is more and more important in people’s life and work, at the same time, as the development of people’s life standard the requirement of motorcycle’s safeness and harshness are much more than before. So, improving the driving condition of motorcycle is becoming one of the biggest subjects in the motorcycle technology field.
All along, since the traditional design methods in the product development cycle and the development cost significantly restrict the motorcycle to a higher level of forward. But now, with the development of the multi-body-dynamics and the widely use of computer, using this theory to build a virtual-motor-prototype enabled the virtual prototype to be developed for entire machine, and it make the study of motorcycle towards a new level.
This paper built an off-road virtual-motor-prototype of Jialin 150 via the software ADAMS. Included tire and road surroundings, the prototype could be simulated on different working situations for driving operation, and also could do some eva luation of riding vibration.
In order to improving the harshness of riding, at the end of this paper, I tried to change the stiffness coefficient of the front and rear spring to get a better working result and then chose the best one for the simulate.
Key words：Multi-body-dynamics, virtual prototyping, Motorcycle, harshness, simulate
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 虚拟样机技术的研究及发展 1
1.1.1虚拟样机技术的介绍 1
1.1.2虚拟样机的发展及研究意义 2
1.2 多体系统动力学的研究 3
1.2.1多体系统动力学的发展 3
1.2.2 多体系统动力学的研究方法 5
1.3本文的主要研究内容及意义 6
2 多体动力学软件ADAMS 7
2.1 ADAMS软件简介 7
2.2 ADAMS分析原理和计算方法 8
2.2.1 ADAMS的分析原理 9
2.2.2 ADAMS的计算方法 9
2.3 ADAMS 设计流程及工作流程 11
2.3.1 ADAMS的设计流程 11
2.3.2 ADAMS工程流程 12
3摩托车仿真模型的建立 13
3.1摩托车整车动力学仿真模型的建立 13
3.1.1多体模型建立的假设与简化 13
3.1.2 几何模型的建立 14
3.1.3 多刚体模型的建立 14
3.1.4 轮胎与路面文件的建立 15
3.2 小结 17
4摩托车的行驶平顺性仿真评价与改进 19
4.1固有特性分析 19
4.2典型路面工况下的行驶平顺性仿真 21
4.2.1 B级路面工况下的平顺性仿真 21
4.2.2凸包路面工况下的平顺性仿真 24
4.3摩托车行驶平顺性评价 30
4.3.1平顺性评价指标 30
4.3.2 两种路面工况下的分析 30
4.4摩托车系统平顺性的改进 31
4.5 小结 35
5结论 36
6 总结 37
参考文献
