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原文传递悬架系统硬点载荷提取技术研究

论文题名：	悬架系统硬点载荷提取技术研究
关键词：	汽车悬架系统;硬点载荷;提取过程;刚度特性
摘要：	在对汽车悬架系统的摆臂、拉杆及衬套等部件进行强度和耐久性等分析时候，均需要获取悬架系统硬点处的载荷作为输入的边界条件，且对悬架部件进行这些分析时，边界条件的施加正确与否对分析结果的准确性起着决定性的作用。目前，在工程应用中，获取悬架系统硬点载荷，大多数是在多体动力学软件 ADAMS软件中建立相应的悬架模型，提取过程相对较繁琐且单一。目前，国内外均没有专一的软件针对悬架硬点载荷的提取。且由于橡胶衬套全向刚度特性的获取相对困难，为减少设计成本，在悬架硬点载荷提取时，一般只考虑橡胶衬套线性刚度特性，这样就导致提取结果的可能存在较大的误差。　　本文以某车型的前后悬架系统为研究对象，为能够较方便且准确的提取悬架系统中的硬点载荷进行了以下研究。　　首先，从橡胶材料出发，讨论了橡胶材料的常用的本构模型。在基于材料试验基础上，选取常用橡胶本构模型进行应力-应变关系曲线的拟合，将拟合曲线与试验曲线对比，找出能够精确匹配悬架系统橡胶衬套材料的本构模型。在已有橡胶衬套刚度数据的基础上，结合有限元分析技术与橡胶材料参数反求的技术，对橡胶衬套的全向刚度信息进行重组，用完整的橡胶衬套刚度信息进行悬架系统硬点载荷提取。　　其次，建立了考虑橡胶衬套静态刚度特性的麦弗逊前悬架系统和双连杆后悬架系统硬点载荷提取的数学模型，并针对前后悬架系统建立了载荷计算的非线性方程组，基于数值算法和MATLAB软件，对建立的非线性方程组使用牛顿迭代法进行迭代求解。利用建立的悬架系统数学模型和计算方程，在汽车典型行驶工况下，计算了悬架系统硬点载荷。建立了考虑衬套非线性特性的悬架系统 ADAMS模型，提取相同工况下的硬点载荷进行对比，验证了本文硬点载荷计算方法的有效性和准确性。　　最后，对悬架系统硬点载荷进行了应用性研究，建立起前悬挂系统转向节有限元模型，利用本文硬点载荷提取方法计算的各工况下载荷作为边界条件，对转向节进行强度分析。并利用MATLAB软件将硬点载荷计算的程序集成而开发了一款专用于悬架系统硬点载荷提取的软件。
作者：	张泽俊
专业：	车辆工程
导师：	雷刚
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆理工大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文