随着我国高速公路的兴建和汽车工业的发展,汽车实际行驶速度得以大大提高。高速时汽车的侧风稳定性研究非常重要。传统的汽车侧风稳定性研究是做实车实验,但是实验的时间长,耗资大,而且具有一定的危险性。因此高速汽车侧风稳定性仿真研究具有重要的现实意义。 侧风作用在汽车侧面的气动力的数值模拟与计算对于汽车侧风稳定性仿真研究十分重要,是研究的第一步。本文根据已有的中国各地区风速资料,通过对风速特性的研究,建立了中国主要城市地区的自然风风谱,同时还建立了当汽车过桥墩、超车、迎面会车以及汽车侧风稳定性试验时汽车侧面受到的侧风风谱。 本文使用多刚体动力学软件ADAMS/Car,建立了多自由度整车模型,进行了高速汽车在不同的自然侧风作用下的转向仿真,并对结果进行了分析。根据预瞄跟随理论和不同驾驶员的反应时间建立了汽车驾驶员模型,对汽车在环境风作用下的人—车闭环系统做了仿真分析。从定性分析上来看,各仿真结果基本是正确的。 建立考虑侧风作用下侧倾运动的三自由度汽车模型,仿真结果与试验结果相比较,说明建模和仿真方法是正确的。通过改变汽车设计参数,对汽车的侧风稳定性进行仿真分析,得出了汽车的设计参数对侧风稳定性产生的影响和程度。