面向?qū)ο蟮钠噭恿鲃酉到y(tǒng)模型庫建立與性能計算【獨家課程畢業(yè)設(shè)計含6張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報告+中期報告+答辯ppt+外文翻譯】
面向?qū)ο蟮钠噭恿鲃酉到y(tǒng)模型庫建立與性能計算
摘要：隨著計算機仿真技術(shù)、對象建模理論以及軟件工程的不斷發(fā)展,使得這些技術(shù)在解決交通領(lǐng)域內(nèi)的問題的應(yīng)用方面日益廣泛和深入。仿真技術(shù)為進行車輛的動力學(xué)性能仿真提供了有力的工具。
以往在研究車輛動力學(xué)模型時,多是就動力學(xué)的某部分模型或過程進行研究,并且在開發(fā)模擬程序時,多使用過程式的建模和編程方法,使得建立的模型條理不夠清晰,編制的程序可讀性和易維護性不高。因此,針對這種情況,木文提出用面向?qū)ο蟮慕：途幊谭椒ā?/p>
在本文中,首先根據(jù)面向?qū)ο蟮慕＠碚?將車輛動力學(xué)運動學(xué)系統(tǒng)初步劃分為發(fā)動機、傳動系、制動系、轉(zhuǎn)向系、車輪、懸架和車身7個對象,并分別分析了各對象所包含的屬性和操作。然后,在此基礎(chǔ)上,分別建立各個郊分的數(shù)學(xué)模型,構(gòu)造了一個8自由度的整車動力學(xué)模型: 該程序可以對模型進行比較、校驗,并按一定的規(guī)則合成整車模型,可用來模擬車輛的運動情況,具有一定的實用價值。
關(guān)鍵詞：仿真；面向?qū)ο蠼＠碚摚卉囕v動力學(xué)
Object oriented modeling and performance calculation of automotive powertrain system
Abstract：with the continuous development of computer simulation technology, object oriented modeling theory and software engineering, the application of these techniques in solving traffic problems more and more extensive. The simulation technology provides a powerful tool for the simulation of dynamic performance of the vehicle.
In the past, dynamic model of the vehicle, much of one model or process dynamics, and in the development of a simulation program, using modeling and programming method of the model establishment of the organization is not clear, the program readability and Yi Wei support is not high. Therefore, in view of this situation, this paper puts forward modeling and object oriented programming method.
In this paper, according to the theory of object oriented modeling, the preliminary classification of vehicle dynamics and kinematics system for engine, transmission, brake system, steering system, wheel, suspension and body of 7 objects, and analyzes the properties and operation of the contained objects. Then, on this basis, the mathematical model is established. The suburb, to construct a 8 degree of freedom vehicle dynamics model: the program can be compared to the model verification, and according to certain rules of synthetic vehicle model can be used to simulate the movement of the vehicle, has a certain practical value.
Keywords：simulation, object-oriented modeling theory, vehicle dynamics
目 錄
摘要 I
Abstract II
目錄 III
1 概述 1
1.1引言 1
1.2課題的提出及研究的內(nèi)容 1
1.2.1課題的提出 1
1.2.2本文研究的主要內(nèi)容 2
1.3課題的研究意義 2
2 面向?qū)ο蟮慕＠碚?span id="hdrp6kj" class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"> 4
2.1 面向?qū)ο蟮母拍?span id="xf1atuw" class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"> 4
2.2 面向?qū)ο蟮幕咎匦?span id="eqnkv2y" class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"> 4
2.3 面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析設(shè)計 4
2.3.1 面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析 4
2.3.2 面向?qū)ο笙到y(tǒng)建模 4
2.4 面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)的優(yōu)點 5
3 車輛動力學(xué)系統(tǒng)的對象分析及數(shù)學(xué)建模 7
3.1 數(shù)學(xué)建模方法 7
3.1.1 數(shù)學(xué)模型的概念 7
3.1.2 數(shù)學(xué)建模方法 7
3.1.3 數(shù)學(xué)建模的一般步驟 8
3.2 車輛動力學(xué)系統(tǒng)概述 9
3.3 車輛動力學(xué)系統(tǒng)對象的確定與分析 10
3.3.1 車輛動力學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成 10
3.3.2 車輛動力學(xué)系統(tǒng)對象的確定 11
3.4 車輛動力學(xué)對象數(shù)學(xué)模型建立 17
4 汽車動力性計算及總體設(shè)計 24
4.1 動力性能計算 24
4.1.1 驅(qū)動力計算 24
4.1.2 動力因數(shù)計算 25
4.1.3 爬坡度的計算 26
4.1.4 加速度倒數(shù)的計算 28
4.2 整車總布置圖 29
5 總結(jié) 31
參考文獻 32
致謝 33
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A0-總裝配圖.dwg
A0-貨車轉(zhuǎn)向橋裝配圖.dwg
A1-右轉(zhuǎn)向節(jié)臂.dwg
A1-左轉(zhuǎn)向節(jié)臂.dwg
A2-固定板.dwg
A3-橫拉桿.dwg
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a r ,is a is in an of it D as of be of is e. g. [1, 2, 3, 4]. is to of or 13]). in 1. of is e. g. [1, 2, 3, 4]. is to of or 文文獻譯文 1 13]). in on a at 9, 10, 11, 12]. It is of a of of of or to to As a of it of is be or by a to of ). In in of is . of . 2. n be of 13] is to of in in in is to 文文獻譯文 2 in a a be e. g. to as or is of a to be In of by a be to as in 0 be to as it a of he to in x, y z to a or a in e. g. of to be of as as An is a is of a be . of on of of be It be to a is be in is by 文文獻譯文 3 D n [11], a 3D) of 1D) is to D in a D to of D in a D on D : of of 外文文獻譯文 4 : of a : of to of a 外文文獻譯文 1 譯文： 基于 動力傳動系統(tǒng)庫的車輛動力系統(tǒng)建模 a r , 要 摘要： 越來越多的現(xiàn)代動力系統(tǒng)包括機電一體化組件。此外，車輛動力學(xué)和舒適性的相關(guān)性對動力總成的發(fā)展具有重要意義。因此，因此，一個整體即多物理場的方法是設(shè)計過程中的動態(tài)分析的基本。所以，多學(xué)科的面向?qū)ο蠼ＵZ言 仿真提供了一個理想的基礎(chǔ)。本文介紹了基礎(chǔ)知識和一些使用力傳動系統(tǒng)”庫建立動力系統(tǒng)模型的應(yīng)用實例。除此之外，它包括特定任務(wù)的驅(qū)動程序模型，效率考慮因素，以及三維效果，比如陀螺現(xiàn)象。最后，顯示一些動力傳動系統(tǒng)應(yīng)用的仿真實例的結(jié)果。 外文文獻譯文 2 在處理多物理場的汽車應(yīng)用建模，面向?qū)ο蟮慕ＵZ言 廣泛使用的，例如 [ 1， 2， 3， 4 ]。設(shè)計這種建模語言考慮到實用性，面向復(fù)雜物理系統(tǒng)的構(gòu)件建模，例如，系統(tǒng)包括機械，電氣，電子，液壓，熱，控制，電力或面向過程的子組件（見 [ 13 ]）。免費的 言，免費的 書館和 真工具是可以使用的，這已被用在要求苛刻的工業(yè)應(yīng)用中，包括硬件在環(huán)仿真。 基于 言的“動力傳動系統(tǒng)”庫已在德國航空航天中心（ 發(fā)，參見 [ 9， 10， 11， 12 ]。它可以執(zhí)行范圍廣泛的動力傳動具體問題的建模，包括自動變速器的開關(guān)策略的優(yōu)化，變速箱的建模與速度和轉(zhuǎn)矩相關(guān)的損失或?qū)崟r模擬。該庫包括易于使用和相當(dāng)復(fù)雜的組件模型的完整的動力系統(tǒng)。通常，它不提供所有特定需求的組件。但是，所有組件的代碼是透明的，可以由用戶修改或擴展。 以下章節(jié)簡要介紹動力傳動系統(tǒng)庫中最重要的軟件包和組件（見第 2 節(jié)）。此外，在 術(shù)語不同的汽車模型庫之間的互操作性是在 3部分所示。最后，動力傳動系統(tǒng)模型的例子進行了討論，在第 4 節(jié)。 外文文獻譯文 3 2. 力傳動系統(tǒng)庫 在本節(jié)中，動力傳動系統(tǒng)庫的結(jié)構(gòu)，概念設(shè)計和一些其他功能將被簡單地介紹。 組件 :對于基于模型化和汽車動力傳動系統(tǒng)仿真的 準庫是利用機械，電氣，電子和液壓元件。此外，為了便于動力傳動系統(tǒng)的具體建模，動力傳動系統(tǒng)庫包含許多特定的組件。一些常見的組件更詳細地描述如下。 特別是手動和自動變速器的離合器和飛輪模型層在動力傳動系統(tǒng)庫離合器包被實現(xiàn)和概述，參見下圖 1 包的概述。片離合器 輸入是運動離合器的接觸壓力。在一系列自由輪和層流離合器連接，“ 件可以使用，例如，行星齒輪組。 動力傳動系統(tǒng)軸包包括必須開發(fā)的一維或多元素的傳動系統(tǒng)和傳輸模型的軸組件。除了普通的剛性軸外，關(guān)鍵部件是柔性軸，它通過軸的扭轉(zhuǎn)來建模。在其最簡單的形式的柔性軸是由一個聯(lián)合線性旋轉(zhuǎn)彈簧阻尼器連接的兩個轉(zhuǎn)動慣量組成的。此軸可以用來模擬低頻效應(yīng)，如通常發(fā)生在 2 和 10 赫茲范圍之間的移動 此外，繞行軸可以很容易地調(diào)整，以模擬更高的頻率的影響，因為它包含可變數(shù)量的均勻分布在這個元素的彈性和慣性元件。 使用安裝系統(tǒng)包來設(shè)計通常在汽車底盤懸掛動力傳動系統(tǒng)的車輛。在 x， y和 z 方向上產(chǎn)生反作用力，但這些力允許動力傳動系統(tǒng)的自由旋轉(zhuǎn)。線性和非線性特性都是適用的。 對于一齒輪組或差動齒輪的建模，基本齒輪組件（包括齒輪包）是可用的；例如“ “ 兩組件使任何類型的行星齒輪箱可以被構(gòu)建。大多數(shù)的齒輪元件的轉(zhuǎn)矩相關(guān)損耗，以及嚙合損耗（輪齒接觸損耗）被考慮在內(nèi)。圖 2 所示，弗羅姆型行星齒輪的損失用 使用這些基本損耗元件構(gòu)造的 行星齒輪箱的整體傳動比和效率可以用圖 3所示的例子來計算。假如每個齒輪的齒數(shù)和每個網(wǎng)格的效率是已知的，可以計算外文文獻譯文 4 出整體齒輪效率。 用不旋轉(zhuǎn)得齒輪軸靜態(tài)模型來確定這個值是不可能的。這是因為輪齒之間的摩擦將處于卡住狀態(tài)，然后按照軸加速度為零的要求計算隱式摩擦力矩。這是正確描述所提出的有損模型。 圖 1：動力總成庫的一些組件包概述。 順時針方向從頂部依次為軸、齒輪、離合器、安裝系統(tǒng)。 外文文獻譯文 5 圖 2：一個使用改進 件的弗羅姆型行星齒輪損失對象圖 圖 3：確定一個行星齒輪箱的法蘭 A 和 B 之間 的傳動比和傳動效率測試模型的對象圖