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基于操纵稳定性的SUV悬架主参数匹配及优化设计
| 论文题名： | 基于操纵稳定性的SUV悬架主参数匹配及优化设计 |
| 关键词： | SUV车型;悬架机构;参数匹配;操纵稳定性;行驶平顺性 |
| 摘要： | SUV车型以其舒适性、越野性以及空间大的特点受到越来越多消费者的欢迎。但相较于一般轿车，其质量大、质心高，在转向时容易产生严重的车身侧倾现象，使其操纵稳定性较差。操纵稳定性作为整车性能的一个重要指标，直接影响到车辆的操纵方便程度和主动安全性；平顺性决定着乘员乘坐的舒适程度以及货物的完好性，其二者相互联系，相互影响。悬架系统是汽车底盘重要的部件之一，其性能的优劣直接影响到整车的操纵稳定性和行驶平顺性。因此，本课题针对某款SUV车型中出现的操纵稳定性较差的问题，在兼顾其平顺性的条件下，对悬架的主要参数进行了匹配和优化，为改善车辆的操纵稳定性能提供了参考依据。 首先，从理论上分析了汽车悬架分别对操纵稳定性和平顺性的影响。从影响车辆操纵稳定性的悬架入手，通过轮胎弹性侧偏角、侧倾转向角以及变形转向角这三方面对操纵稳定性的影响进行了研究。针对平顺性，则主要通过对悬架刚度和悬架阻尼进行了讨论。综合分析，确定了影响车辆操纵稳定性和平顺性的悬架关键参数，并得出操纵稳定性和平顺性之间相互联系及相互影响。 其次，建立了基于整车的悬架多体动力学模型，并通过对前、后悬架进行双轮同向激振仿真试验，选取了外倾角、前束角、轮距这三个参数的仿真结果与实车试验结果进行对比，验证了所建整车模型的有效性。 然后，依据国家标准规定的整车操纵稳定性和平顺性试验，在ADAMS/CAR中对整车进行了稳态回转试验、转向盘转角阶跃输入试验、转向盘转角脉冲输入试验、转向回正性能试验、转向轻便性试验、蛇形试验；并基于所建的B级路面，对整车进行了平顺性仿真试验：随机输入行驶试验。仿真试验结果表明该车的稳态回转试验总评价计分值较低，仅为76.30分，需要进一步优化。 最后，基于Isight优化平台，以前、后悬架螺旋弹簧刚度、减振器阻尼、横向稳定杆刚度作为设计变量，以稳态回转试验各评价指标值及总评价计分值作为目标函数，并将随机输入行驶试验的评价指标值作为约束条件，通过正交试验设计、克里格近似建模及 NSGA-Π算法对所选设计变量进行了匹配及优化设计，使得稳态回转试验总的评价计分值由76.30提高到了81.49，操稳性得到了改善，同时，平顺性的评价指标值由0.4268m/s2变为0.4273m/s2，基本维持不变。 |
| 作者： | 陈秋霞 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 赵燕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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