Carsim整车模型创建与空气动力学模拟

"本资料主要讲解了使用Carsim软件进行整车模型创建的详细步骤，包括整车基本参数模型、空气动力学模型、外造型模型、动力传动系统、制动系统、转向系统、悬架和轮胎系统的建模，以及控制模型和外部环境模型的创建，最后介绍了整车的操稳性能和平顺性能仿真分析。资料适用于前独立悬架和后半独立悬架车型的建模工作，并给出了命名规则和整车坐标系的定义。" 在汽车工程领域，模拟软件如Carsim被广泛用于车辆动力学的建模与仿真。本资料详细介绍了如何利用Carsim构建整车模型，以HL-1车型为例，分为多个步骤： 1. **整车基本参数模型创建**：首先，用户需通过点击“Sprung mass”进入模板，使用预设的命名规则创建新模型，然后输入关键参数，如轴距、轮胎半径、车辆高度和宽度、质心位置、簧上质量和转动惯量等。 2. **整车空气动力学模型创建**：同样从“Sprung mass”进入，创建空气动力学模型时，需要设置Long.force、Lateral force、Vertical force等六种力矩，以及动力学参考点、迎风面积和空气密度。默认值通常适用于无特殊空气动力学试验的情况。 3. **整车外造型模型创建**：这部分涉及车辆外观形状对空气动力学的影响，可能需要输入车辆几何数据以反映真实世界的空气流动情况。 4. **动力传动系统、制动系统、转向系统、悬架和轮胎系统模型创建**：这些模型分别对应车辆的动力传递、刹车、转向、悬挂刚度和阻尼特性以及轮胎性能，每个部分都需要根据实际车辆参数进行详细设定。 5. **控制模型创建**：包括制动控制、闭环和开环控制，以及针对不同工况的控制策略，如Simulink控制模型，用于模拟实际驾驶中的车辆控制系统行为。 6. **外部环境模型创建**：涵盖各种路面模型（如平面、环形、凸包、扭曲、随机、正弦波和附着系数变化路面）和风模型（风速和风向），以模拟车辆在不同环境条件下的行驶表现。 7. **整车仿真分析**：主要进行操稳性能（如稳态回转、角阶跃、角脉冲、低速和高速回正、蛇形仿真）和平顺性能（如脉冲和随机路面仿真）的仿真，以评估车辆的行驶稳定性和舒适性。 命名规则是模型管理的重要组成部分，确保模型的可读性和一致性。而Carsim中的整车坐标系定义了车辆动力学计算的基础，明确了力和运动的方向。 这份资料为 Carsim 用户提供了一份详尽的建模指南，帮助工程师们高效地创建和分析车辆模型，以优化车辆性能和设计。