基于VPG 的整車平順性仿真

需指出的是，之所以要在施加車身前進(jìn)方向車速的同時定義輪胎轉(zhuǎn)動角速度，是為了將車速與輪胎轉(zhuǎn)速匹配起來。

可以根據(jù)式(1) 計(jì)算出輪胎半徑。其中，Ｒ 為輪胎半徑；

ＲＴＩＭ為輪輞半徑(ＲＴＩＭ ＝ 7.5ｉｎ ＝ 190.5ｍｍ)； ＲＴＲＥＡＤ 為胎高，

可由式(2) 求得，其中Ｗ 為輪胎截面的寬度，Ｗ ＝195ｍｍ；

Ｒａｔｉｏ 為輪胎截面的高寬比，Ｒａｔｉｏ ＝ 065。以上求解角速度

所需參數(shù)都可以在圖11 所示的控制卡片中找到。

計(jì)算出Ｒ 后，再由式(3) 即可得出與車速相適合的輪胎角速度。其中，ω 為輪胎的轉(zhuǎn)速； Ｖｘ 為路面ｘ 方向的初始速度； Ｒ 為輪胎半徑。

經(jīng)計(jì)算，本文所選輪胎的半徑為317.26ｍｍ。
 

將事先用Ｃａｔｉａ 軟件繪制好的車身三維有限元模型讀入VPG 軟件中，出于簡化問題的考慮，所選為剛體車身。再分別將前文所建立的前、后麥弗遜式獨(dú)立懸架模型同剛體車身連接起來，這樣就連同輪胎一起構(gòu)成了具有統(tǒng)一聯(lián)系的整車VPG 模型。
 

在裝配整車各部分的時候，需確定各連接部分間的約束條件。VPG 可提供運(yùn)動副與約束這兩種連接形式。對于懸架與車身的連接，由于本文建立的是剛性懸架，其部件均為剛性材料，故車身和懸架的連接只有剛體與剛體這一種連接方式。
 

要建立剛性懸架的約束條件，首先在VPG 中分別為前、后懸架建一個新的Ｐａｒｔ； 再對懸架和車身間的連接部件(包含減振器的Ｂｏｄｙ 與副車架的Ｂｏｄｙｎｅｃ) 賦予新的Ｐａｒｔ，并將新的Ｐａｒｔ 屬性定義為剛體。這樣一來，剛性懸架與剛體車身的連接實(shí)質(zhì)為新的Ｐａｒｔ 與車身之連接，選擇適用于剛體與剛體的Ｃｏｎｓｔｒａｉｎ＿Ｒｉｇｉｄ＿Ｂｏｄｉｅｓ 完成連接； 最后，還要將懸架的Ｓｔａｂｌｉｚｅ 部件與車身相連，選擇橫向穩(wěn)定桿上的某些點(diǎn)為附加點(diǎn)，再將它們與車身約束，從而限制兩者的相對運(yùn)動。因此我們選擇Ｃｏｎｓｔｒａｉｎ＿Ｅｘｔｒａ＿Ｎｏｄｅｓ 作為連接方式。
 

經(jīng)以上連接裝配后，為得到總體數(shù)據(jù)，可通過點(diǎn)擊Ｕｔｉｌ-ｉｔｉｅｓ/ ＳＴＡＴＩＳＴＩＣＳ，彈出窗口(圖14)，從中可知整車有限元模型的節(jié)點(diǎn)個數(shù)、單元個數(shù)、連接個數(shù)等參數(shù)統(tǒng)計(jì)信息。

 

圖14　整車模型統(tǒng)計(jì)信息