基于Trucksim整车操纵稳定性仿真分析研究
                                                  章雪华，石柏军，李〓岩
                                   (华南理工大学机械与汽车工程学院，广东 广州〓510640)
    以整车的操纵稳定性为研究目标，基于Trucksim建立某款改装专用车整车模型，依据国家标准GB/T 6323—2014和ISO标准对其进行仿真试验。依据仿真结果对操纵稳定性影响较大的质心高度、质心距前轴的距离、悬架系统的侧倾刚度等参数进行了优化，结果表明降低质心高度、减小质心距前轴的距离、适当提高悬架系统的侧倾刚度能提高整车的操纵稳定性。

    随着道路条件的改善和汽车速度的不断提高，人们对汽车主动安全性能的要求越来越高，汽车行驶的安全性日益成为人们关注的焦点［1］。汽车的操纵稳定性作为汽车安全重要的性能之一，不仅影响汽车驾驶的操纵方便程度，而且也是决定汽车高速安全行驶的一个主要性能，被人们称为“高速车辆的生命线”。
    传统的对于汽车操纵稳定性的研究是先生产出样车并进行相关试验，然后对试验数据进行分析，发现样车设计存在的问题，修改设计参数后再重复上述过程，直至满意为止。但是随着市场竞争日趋激烈，厂家需要对市场的需求做出快速的响应，传统的研究方法早已不能满足需要。随着计算机技术的快速发展，越来越多的汽车生产厂家引入虚拟样机技术，结合物理样机测试不仅能验证所建立模型的可信度，而且在产品开发过程中减少大量的物理样机测试，缩短了开发周期，大大降低了开发成本。
    Trucksim软件是由美国机械仿真公司（Mechanical Simulation Corporation）开发的一款专门针对卡车、客车和挂车进行动态仿真的软件，该软件的主要特点是面向参数建模，不需要定义各部件的具体结构形式，只需要定义能体现各部件性能的相关参数（比如悬架的K&C特性、弹簧的刚度曲线等），因此被通用汽车公司、福特汽车公司、吉利研究院和一汽技术中心等广泛采用。
1Trucksim整车动力学建模
    Trucksim软件主要由图形化数据库、车辆数学模型及求解器、仿真动画显示器和绘图器组成，如图1所示，点击其用户界面的“Run the Model”进行求解计算，点击“Animate”生成三维仿真动画，点击“Plot”按钮可以查看仿真结果曲线。

1.1车辆模型的建立
    Trucksim软件中车辆模型由车体、轮胎、动力总成、悬架系统、转向系统、制动系统以及空气动力学7个子系统和载荷模型组成，可通过分别设置各子系统的参数和特性曲线来进行仿真分析。
1)车体：以某款改装专用车为例，其整车长/宽/高为7 530mm/2 460mm/2 840mm，质心高度〖JP3〗1 175mm，质心距前轴距离1 100mm，轴距4 200mm，簧上质量3 790kg，整车转动惯量Ixx,Iyy,Izz分别为1 943.0kg·m2、30 118.2kg·m2、29 607.6kg·m2。由于整车近似关于纵轴对称，故质心侧向位移为零，惯性积采用软件提供的默认值。
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作者简介：章雪华（1990—），男，河南信阳人，华南理工大学硕士研究生，主要研究方向为有限元分析以及整车操纵稳定性研究。


（文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）

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