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【摘要】随着世界经济的发展，人们对汽车的认识已不在是简单的代步工具，随着对汽车性能的理解日益加深，对汽车动力性、舒适性和安全性等要求越来越高。汽车的动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能，而其中汽车的加速时间表示汽车的加速能力，是评定汽车动力性的重要指标之一，运用GT-SUITE软件可以建立汽车的动力学模式的计算机仿真分析参数化模型，模拟汽车的运动状态，对汽车的动力性能进行仿真分析，为进一步的设计开发提供依据。
【关键词】汽车；动力性；超车加速；GT-SUITE；仿真
0.引言
在汽车开发前期，准确了解的性能对汽车的开发至关重要，汽车的动力性指标作为汽车的重要指标之一，对它的研究是很关键的。在汽车超车时与被超车辆并行，容易发生安全事故，所以超车加速能力强，并行行程短，行驶就安全。本文借助GT-SUITE软件模拟汽车在各档位的加速情况，用软件模拟的手段，计算汽车由某初始速度加速到指定速度所用的时间，最后计算和评估汽车的动力性。
1.数学模型
要确定汽车的行驶情况，就要掌握汽车沿行驶方向作用于汽车的各种外力，即驱动力与行驶阻力。驱动力是由发动机的转矩经传动系统传至驱动轮上的力；行驶阻力有滚动阻力、空气阻力、加速阻力和坡度阻力等。其数学方程式为：
Ft=∑F
其中Ft为驱动力，∑F为行驶阻力之和。
当发动机的转速特性、变速器的传动比、主减速比、传动效率、车轮半径、空阻系数、汽车迎风面积以及汽车的质量确定以后，就可以利用上述公式分析在附着性能一定的路面上的行驶性能。即确定在节气门全开时汽车的加速能力等动力性能。
2.建立仿真模型
对于GT-SUIT软件来书，所有的，它们处于同一操作平台和同一后处理器，所以对于它们的操作和后处理是相同的。操作平台称为GT-ISE，对于不同的软件模块来说，它们的操作环境大致相同，如图1。
GT-ISE中建立汽车模型有动力学和运动学等多种形式，本文研究在动力学模式下对超车加速进行仿真分析。要建立基本的GT-ISE模型，首先要对汽车从发动机到车轮和道路整个动力传动系进行分析，将所涉及到的模板添加到建模區中。根据动力传动的过程，将各个模板进行连接。本次仿真至少应包含上述11个关键零部件。然后根据汽车动力传动过程和相邻零部件的关系连接上述零部件。如图2所示。
3.参数化设计
在仿真开始前要将涉及到的各个模板进行参数化，这些参数包含了在数字模型中所涉及的各个参数，如发动机的转速特性、变速器的传动比、主减速比、传动效率、车轮半径、空阻系数、汽车迎风面积以及汽车的质量等。
在建立模型时应注意超车仿真时车辆状态和路况特点，为了真实反映出汽车的加速能力，应使发动机为全油门加速，阻力设置上应考虑汽车的滚动阻力、空气阻力和道路坡度（应为0），汽车的迎风面积和风阻系数。
在参数化设计中要注意以下参数的设置：发动机的初始速度，油门负荷（为100%）；变速器的初始档位；车体中设置迎风面积、风阻系数、初始速度和仿真结束时车体速度（应和我们期望仿真的初速度和终速度一致，如从25km/h加速到80km/h） ；轮胎的滚动阻力系数；道路中将Road Grade设置成def或0。
根据各车辆状态的不同，可在在模型中将上述零部件参数设计成变量，只要在“CASE SETUP”中不同的CASE对应不同的变量，整个仿真就会按照我们输入的参数进行。
4.动力学仿真
通过动力学仿真可以得出所有上述零部件的各种曲线和数据，通过GT-POST，我们可以对这些曲线和数据进行处理，根据需求，我们得出了某SUV车辆在各个档位，从不同初速度加速到某终速度的速度曲线。
分析：从曲线中我们还能看出随着汽车档位的增加，曲线斜率越来越小，即汽车的驱动力越小，加速度也越小，符合汽车的实际加速状态。在3档加速时从汽车从40km/h加速到60km/h用时约3秒。
a、从60km/h加速到80km/h用时4档约4.5秒，5档约7秒。
b、高速加速时，从85km/h加速到105km/h时4档用时约6.5秒，5档用时约7.1秒。
上述数据表明无论是低速加速还是高速加速，该汽车动力性较强，提速快、用时短，在超车时能迅速提高加速度，缩短会车和超车的时间，提高行驶安全性。
在对汽车进行分析时，我们还能得出汽车的加速过程加速度的曲线、驱动力曲线、阻力曲线和行驶路程曲线等（本文略）。
5.结论
运用GT-SUIT仿真软件对汽车的动力性进行分析，我们可以在汽车开发前期得出汽车的动力性能，在开发之初便可为汽车的目标性能定位提供依据，在开发时可以提高设计效率，缩短开发时间，方便开发的并行性和数据的管理，同时，运用虚拟样机技术，可以方便地修改设计参数、直观地观测系统各参数之间的关系和对汽车性能的影响，因而可为后期的开发提供参数改良和性能提高的理论依据。
【参考文献】
[1]清华大学，余志生.汽车理论（第五版）.清华大学出版社.
[2]张小虞.汽车工程手册设计篇.人民交通出版社.
[3]GT-ISE TUTORIALS V7.0.
[4]GT-POST User′s Manual V7.0.
【关键词】汽车；动力性；超车加速；GT-SUITE；仿真
0.引言
在汽车开发前期，准确了解的性能对汽车的开发至关重要，汽车的动力性指标作为汽车的重要指标之一，对它的研究是很关键的。在汽车超车时与被超车辆并行，容易发生安全事故，所以超车加速能力强，并行行程短，行驶就安全。本文借助GT-SUITE软件模拟汽车在各档位的加速情况，用软件模拟的手段，计算汽车由某初始速度加速到指定速度所用的时间，最后计算和评估汽车的动力性。
1.数学模型
要确定汽车的行驶情况，就要掌握汽车沿行驶方向作用于汽车的各种外力，即驱动力与行驶阻力。驱动力是由发动机的转矩经传动系统传至驱动轮上的力；行驶阻力有滚动阻力、空气阻力、加速阻力和坡度阻力等。其数学方程式为：
Ft=∑F
其中Ft为驱动力，∑F为行驶阻力之和。
当发动机的转速特性、变速器的传动比、主减速比、传动效率、车轮半径、空阻系数、汽车迎风面积以及汽车的质量确定以后，就可以利用上述公式分析在附着性能一定的路面上的行驶性能。即确定在节气门全开时汽车的加速能力等动力性能。
2.建立仿真模型
对于GT-SUIT软件来书，所有的，它们处于同一操作平台和同一后处理器，所以对于它们的操作和后处理是相同的。操作平台称为GT-ISE，对于不同的软件模块来说，它们的操作环境大致相同，如图1。
GT-ISE中建立汽车模型有动力学和运动学等多种形式，本文研究在动力学模式下对超车加速进行仿真分析。要建立基本的GT-ISE模型，首先要对汽车从发动机到车轮和道路整个动力传动系进行分析，将所涉及到的模板添加到建模區中。根据动力传动的过程，将各个模板进行连接。本次仿真至少应包含上述11个关键零部件。然后根据汽车动力传动过程和相邻零部件的关系连接上述零部件。如图2所示。
3.参数化设计
在仿真开始前要将涉及到的各个模板进行参数化，这些参数包含了在数字模型中所涉及的各个参数，如发动机的转速特性、变速器的传动比、主减速比、传动效率、车轮半径、空阻系数、汽车迎风面积以及汽车的质量等。
在建立模型时应注意超车仿真时车辆状态和路况特点，为了真实反映出汽车的加速能力，应使发动机为全油门加速，阻力设置上应考虑汽车的滚动阻力、空气阻力和道路坡度（应为0），汽车的迎风面积和风阻系数。
在参数化设计中要注意以下参数的设置：发动机的初始速度，油门负荷（为100%）；变速器的初始档位；车体中设置迎风面积、风阻系数、初始速度和仿真结束时车体速度（应和我们期望仿真的初速度和终速度一致，如从25km/h加速到80km/h） ；轮胎的滚动阻力系数；道路中将Road Grade设置成def或0。
根据各车辆状态的不同，可在在模型中将上述零部件参数设计成变量，只要在“CASE SETUP”中不同的CASE对应不同的变量，整个仿真就会按照我们输入的参数进行。
4.动力学仿真
通过动力学仿真可以得出所有上述零部件的各种曲线和数据，通过GT-POST，我们可以对这些曲线和数据进行处理，根据需求，我们得出了某SUV车辆在各个档位，从不同初速度加速到某终速度的速度曲线。
分析：从曲线中我们还能看出随着汽车档位的增加，曲线斜率越来越小，即汽车的驱动力越小，加速度也越小，符合汽车的实际加速状态。在3档加速时从汽车从40km/h加速到60km/h用时约3秒。
a、从60km/h加速到80km/h用时4档约4.5秒，5档约7秒。
b、高速加速时，从85km/h加速到105km/h时4档用时约6.5秒，5档用时约7.1秒。
上述数据表明无论是低速加速还是高速加速，该汽车动力性较强，提速快、用时短，在超车时能迅速提高加速度，缩短会车和超车的时间，提高行驶安全性。
在对汽车进行分析时，我们还能得出汽车的加速过程加速度的曲线、驱动力曲线、阻力曲线和行驶路程曲线等（本文略）。
5.结论
运用GT-SUIT仿真软件对汽车的动力性进行分析，我们可以在汽车开发前期得出汽车的动力性能，在开发之初便可为汽车的目标性能定位提供依据，在开发时可以提高设计效率，缩短开发时间，方便开发的并行性和数据的管理，同时，运用虚拟样机技术，可以方便地修改设计参数、直观地观测系统各参数之间的关系和对汽车性能的影响，因而可为后期的开发提供参数改良和性能提高的理论依据。
【参考文献】
[1]清华大学，余志生.汽车理论（第五版）.清华大学出版社.
[2]张小虞.汽车工程手册设计篇.人民交通出版社.
[3]GT-ISE TUTORIALS V7.0.
[4]GT-POST User′s Manual V7.0.