原文传递
大学生方程式赛车多连杆悬架设计优化及性能分析
| 论文题名： | 大学生方程式赛车多连杆悬架设计优化及性能分析 |
| 关键词： | 汽车赛车;转向机构;多连杆悬架;悬挂设计 |
| 摘要： | 方程式赛车悬架的运动性能的优劣直接影响着整车操纵稳定性能，现行国内方程式赛车采用的双横臂独立悬架均存在横向刚度不足、参数调整繁琐、轮辋偏置要求高等问题，而多连杆悬架设计灵活、悬架刚度大、稳定性强、参数调整方便等诸多优势使得其在方程式赛车中的应用成为焦点。为了克服我校大学生方程式赛车参赛过程中出现的转向回正力过大，过度转向趋势以及抗制动点头造成球铰间隙过大等问题，进行了前多连杆悬架与转向系统的设计、优化与性能分析，探究了多连杆悬架内侧硬点对性能参数的影响机理。 本研究首先设计了符合该赛事的多连杆悬架几何模型，根据比赛规则与赛道放样图确定出适合该赛车悬架的转向机形式并分析理想阿卡曼、反阿卡曼及平行式转向三种转向几何设计阿卡曼几何与转向梯形，在几何装配模型下进行侧倾试验评估目标车转向性能。根据前期设计得到的几何模型悬架内外硬点坐标在 ADAMS/Car模块中建立多连杆悬架与转向系统动力学装配模型并设计双轮同向激振与自定义静载仿真试验，考察多连杆悬架运动性能与转向系统的匹配。悬架硬点优化基于 ADAMS/Insight模块，通过分析多连杆悬架内侧相关硬点坐标与转向拉杆内外硬点坐标对前期仿真得到的劣性参数影响因子大小设计多目标参数优化，经优化修改硬点后的系统二次仿真得到与前期相应参数对比曲线，分析试验数据，结果表明经优化后的多连杆悬架性能得到明显提升，证明了前期“二次瞬轴”设计方法与多目标优化方法的可行性。再者，对比分析了现行方程式赛车避震器的驱动形式、布置方式及悬架防倾杆结构设计确定出目标赛车悬架避震系统结构及部分性能参数；结合整车参数及悬架静态参数计算前悬架偏频并校核前悬架防倾杆强度；同时，基于 ADAMS/Car与 ANSYS/Workbench软件针对前多连杆悬架控制臂、避震器摇臂及支座等进行了强度分析以保证赛车实际比赛过程中结构的可靠性。最后归纳总结了FSAE多连杆悬架设计及优化过程中的重点及存在的问题；同时，对后期多连杆悬架研究工作提出了建议。 |
| 作者： | 王乐 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 朱建军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
