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某车型悬架与整车匹配的虚拟样机开发
| 论文题名： | 某车型悬架与整车匹配的虚拟样机开发 |
| 关键词： | 悬架参数;整车匹配;汽车平顺性;操稳性;虚拟样机 |
| 摘要： | 针对实际车型进行悬架与整车匹配的虚拟样机开发融合了悬架参数优化与虚拟样机等先进技术，对于支持产品自主设计具有重要意义。 本文主要应用多体系统动力学软件ADAMS/Car建立整车虚拟样机，在对标车型的背景下，基于汽车平顺性结合优化理论对悬架参数进行优化改进，并重点就平顺性和操稳性进行验证，以检测所开发整车虚拟样机与悬架的匹配程度。 主要工作和成果如下： （1）构建了麦弗逊前悬架模型，分析了定位参数随车轮跳动的变化情况，并运用ADAMS/Insight模块对它们进行了灵敏度分析，然后根据灵敏度分析的结果将硬点坐标进行相应调整优化，通过优化前后的对比可以看出优化后的定位参数更理想。这不仅仅优化了定位参数，更为研究在众多因子中如何筛选出对目标变量影响较大的因子提供了一种可行的办法。 （2）结合有限元模态分析法，建立了考虑横向稳定杆及支架等柔性体在内的前后悬子系统后，更进一步建立转向系、前后轮胎、动力装置等子系统，然后组装成整车模型。构建整车的过程中，时刻体现了“模块化”和“参数化”的思想。 （3）在ADAMS/Car Ride中，根据国家平顺性标准，对整车B和对标车A进行了多种车速下的随机输入和脉冲输入平顺性仿真分析，得到随机输入平顺性的虚拟评价指标：加速度均方根；得到脉冲输入平顺性的虚拟评价指标：最大垂向加速度。通过对仿真结果进行分析，说明整车B的平顺性稍逊于对标车A,车型B在随机路面输入时平顺性有一定的提升空间。 （4）将MATLAB与ADAMS/Car进行联合仿真，在随机输入工况下，针对质心处、驾驶员座椅地板处和左后座椅地板处三个位置点的加权加速度均方根值都最小化的目标，对车B的悬架参数进行了4因素7水平的正交试验优化。对于三个评价指标而言，均是后弹簧刚度的影响最大。而前后弹簧刚度对于三个评价指标均是单调递增的关系，后阻尼则刚好相反。通过极差分析以及水平优选，综合考虑三个评价指标，选取一组优化组合为：前、后弹簧刚度取初始值的0.85倍，前阻尼也取初始值的0.85倍，后阻尼取初始值的1.15倍。 （5）为了验证平顺性优化结果对其他性能的排斥性，对整车进行悬架动行程和轮胎动载荷等约束条件的检验，以及操纵稳定性试验仿真分析，包括方向盘角阶跃输入试验、方向盘角脉冲输入试验、蛇形试验、转向轻便性试验、转向回正性能试验和稳态回转试验，并得到各个工况的评价指标，对仿真结果进行评分，说明该车具有很好的转向轻便性和急剧转向能力以及较好的低速回正性和不足转向能力。说明平顺性优化结果并不排斥操稳性，也揭示了所开发的虚拟样机中悬架与整车性能匹配较好。 |
| 作者： | 陈银 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 欧长劲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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