某獨(dú)立后懸架硬點(diǎn)坐標(biāo)和襯套剛度匹配優(yōu)化研究

發(fā)布時(shí)間：2020-11-18 04:30

　　懸架系統(tǒng)作為汽車底盤系統(tǒng)重要組成部分之一,其性能直接影響著汽車的操縱穩(wěn)定性、平順性及制動(dòng)性等整車性能水平,在現(xiàn)代汽車底盤開發(fā)過(guò)程中占有重要地位。而在懸架開發(fā)過(guò)程中,如何匹配懸架參數(shù)以滿足人們對(duì)車輛性能的要求,成為懸架設(shè)計(jì)開發(fā)的核心內(nèi)容。本文結(jié)合某企業(yè)乘用車底盤平臺(tái)開發(fā)項(xiàng)目,針對(duì)硬點(diǎn)坐標(biāo)和襯套剛度與懸架性能的關(guān)系以及其對(duì)整車操縱穩(wěn)定性的影響展開研究。首先,對(duì)于懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)以及彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)(KC)性能所包含的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)要分析,并闡述了研究懸架KC特性的虛擬樣機(jī)仿真以及臺(tái)架試驗(yàn)方法。以對(duì)標(biāo)車為例,進(jìn)行懸架KC特性臺(tái)架試驗(yàn),將處理后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)做為后期研究樣車懸架性能的優(yōu)化目標(biāo)。其次,從理論角度出發(fā),利用剛體空間運(yùn)動(dòng)學(xué)理論,建立多連桿懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型,并在Matlab中求解車輪定位參數(shù)的變化曲線,分析硬點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)懸架K特性的影響。然后綜合考慮橡膠襯套性能建立獨(dú)立懸架的彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型,分析襯套剛度對(duì)懸架C特性的影響。然后利用Adams/Car建立該多連桿懸架的多體動(dòng)力學(xué)仿真模型,對(duì)其進(jìn)行仿真分析并與理論結(jié)果對(duì)比分析,相互驗(yàn)證兩種模型的準(zhǔn)確性。之后將研究樣車懸架的KC特性與對(duì)標(biāo)車試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,針對(duì)與對(duì)標(biāo)車不吻合的KC特性,建立優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),利用多目標(biāo)優(yōu)化軟件Isight和Adams/Car以及Matlab軟件搭建聯(lián)合仿真優(yōu)化平臺(tái),采用NSGA-Ⅱ遺傳算法,基于硬點(diǎn)坐標(biāo)和襯套剛度進(jìn)行多工況多目標(biāo)尋優(yōu)。讓研究樣車的KC特性接近甚至吻合于對(duì)標(biāo)車型,為合理匹配懸架性能參數(shù)提供方法與依據(jù)。最后建立了研究樣車優(yōu)化前后的動(dòng)力學(xué)整車仿真模型,按照國(guó)標(biāo)規(guī)定的操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法,分析兩者在整車性能仿真試驗(yàn)中的不足轉(zhuǎn)向特性、側(cè)傾特性、橫擺特性和俯仰特性等性能,由對(duì)比分析可知,經(jīng)優(yōu)化后的懸架能使整車的操作穩(wěn)定性得到更好的改善。研究表明,建立的懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型、使用Adams/Car的懸架建模方法、以及懸架性能優(yōu)化方法是合理有效的,能使優(yōu)化后的懸架性能與整車操縱穩(wěn)定性達(dá)到更好的匹配,對(duì)懸架研究和優(yōu)化具有積極的參考意義。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.33
【部分圖文】：

示意圖,外傾角,示意圖,懸架

特性的主要內(nèi)容，以及目前研究 K&C 特車懸架 K&C 特性臺(tái)架試驗(yàn)，闡明懸架 K硬點(diǎn)坐標(biāo)和襯套剛度定量?jī)?yōu)化懸架 K&C特性特性主要考察車輛在行駛過(guò)程中，由于懸等因素的變化，所引起的車輪各定位參數(shù)。為了更好地定義車輪各特性參數(shù)，表示車坐標(biāo)系，x軸正向表示為前軸中點(diǎn)指水平面向上， y 軸由右手定則決定。隨輪跳的變化指，在車輛主視圖中，車輪中心面與地面 2-1 所示，用γ 表示[31]，。

示意圖,前束角,示意圖,主銷軸線

圖 2-2 前束角示意圖，帶動(dòng)懸架各桿系間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從各桿系的空間角度和長(zhǎng)度是影響前束消除側(cè)傾推力，提高汽車直線行駛的束角設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮以下兩點(diǎn)，一是成輪胎的滑拖現(xiàn)象，從而減小磨損；和防止車輪后束[17]。通常希望在車輪正前束變化。主銷偏距，在汽車主視圖中，主銷軸線與地面示。若主銷軸線向車身內(nèi)側(cè)傾斜，則線與路面的交點(diǎn)到車輪接地點(diǎn)之間的偏距為正，如圖 2-3 中的σr 即為正，

示意圖,主銷內(nèi)傾角,示意圖,主銷軸線