基于车辆行驶轨迹的转向系统载荷快速预测方法研究
冯金芝1
丁一2
赵礼辉1
刘东俭3
张东东1
1.上海理工大学 机械工程学院,上海 200093;机械工业汽车机械零部件强度与可靠性评价重点实验室,上海 200093;上海市新能源汽车可靠性评价公共技术服务平台,上海 2000932.上海理工大学 机械工程学院,上海 2000933.中汽研汽车试验场股份有限公司,盐城 224100
摘要：[目的]为解决传统转向系统在用户实际工况下载荷获取困难、难以直接支撑可靠性设计与试验评估的问题,提出一种基于车辆行驶轨迹的转向系统全局载荷快速预测方法.[方法]首先,建立二自由度横向动力学模型与转向系统力学模型;结合车辆全球定位系统(Global Positioning System,GPS)轨迹数据,采用Haversine公式计算转弯曲率,逆推得到横摆角速度与质心侧偏角;然后,基于上述参数求解侧向力与回正力矩,并集成转向系统力学关系,实现对方向盘转角、横拉杆位移及转向拉杆力的快速预测;最后,通过极限工况验证模型精度,并分析转弯曲率与车速对载荷特性的影响规律.[结果]研究表明,所提方法能够有效预测转向系统关键载荷,方向盘转角预测误差小于3.5%;载荷随转弯曲率与车速增大而显著增大,其中转弯曲率对转向拉杆力的影响尤为突出,且在高曲率区间呈非线性增长趋势.所提方法可为用户实际工况下转向系统可靠性评估与台架试验载荷设计提供有效支撑.
关键词：转向系统GPS轨迹数据转弯曲率载荷快速预测
分类号：U463.4(汽车工程)
论文发表日期：2026-01-31
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 124-132 )
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