机械工程学报

作者：魏恒, 卢剑伟, 石磊, 叶盛勇, 鲁航宇

单位：合肥工业大学汽车与交通工程学院 合肥 230009

关键词：汽车摆振,轮胎约束,路面激励,稳定性,动力学行为；

基金：国家重点研发计划(2021YFE0116600)和国家自然科学基金(51875150)资助项目。

为更加全面地分析汽车摆振系统动力学稳定性及行为特征，结合改进的拉格朗日方程建立整车12自由度摆振系统动力学模型，并在轮胎单点接触模型的基础上，推导得到轮胎线性及非线性两种约束方程。根据系统状态矩阵，分别考察两种轮胎约束下的系统平衡点及其稳定性随车速的变化情况，并通过系统特征向量研究汽车摆振系统模态特性，分析轮胎参数对系统失稳模态的影响规律。研究表明，轮胎拖距和主销后倾角的减小可以提升系统稳定性，从而抑制汽车摆振。此外，以高斯白噪声为输入建立B级随机路面激励时域模型，进而研究随机路面激励下的摆振系统行为特征，并着重探讨轮胎非线性约束及参数对汽车摆振动力学的影响。研究发现，轮胎非线性约束虽然对摆振系统的失稳参数域没有影响，但会使得摆振幅值有所减小，且轮胎垂向载荷变化越大，两种轮胎约束下的摆振幅值差异就越大。因此，当轮胎垂向载荷变化较大时，轮胎垂向载荷对松弛长度和接地印迹的影响应该给予重视。

来源：2024年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

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