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橡胶衬套对跨界车独立后悬架性能影响的研究
| 论文题名： | 橡胶衬套对跨界车独立后悬架性能影响的研究 |
| 关键词： | 汽车独立后悬架;橡胶衬套;力学特性;平顺性;操纵稳定性 |
| 摘要： | 悬架系统作为汽车底盘系统的重要组成部分，是衰减路面激励关键部件，悬架性能的好坏直接影响着整车的操纵稳定性、平顺性及 NVH（ Noise、Vibration&Hashness）性能。影响悬架性能的因素有很多，橡胶衬套作为悬架系统各构件的连接元件，是影响悬架性能的重要因素之一。悬架橡胶衬套主要是用于约束悬架构件间的相对运动、缓冲各构件之间的振动冲击以及弥补装配制造误差等。因此，研究悬架橡胶衬套的力学特性对悬架性能的影响，对提高悬架及整车性能有着非常重要的实际意义。 本文以某一款跨界车独立后悬架为研究对象，分析了橡胶衬套静态、动态力学特性，并深入研究了橡胶衬套力学特性对该悬架操纵稳定性和平顺性的影响。在这些影响作用的基础上，对橡胶衬套力学特性进行了优化。主要研究内容如下： 首先，针对传统悬架动力学分析中，将悬架橡胶衬套简化为线性弹性体模型，导致无法精确反应橡胶衬套特性影响作用这一难题。本文分析对比了四种常用的橡胶衬套模型：Kelvin-Voigt模型、三参数Maxwell模型、BERG模型和DZIERZEK模型，在此基础上，建立了以超弹性单元、分数导数粘弹单元和平滑摩擦单元叠加的高精度橡胶衬套数学模型。并通过橡胶衬套静态、动态试验和有限元仿真数据，对模型参数进行识别。分析对比了理论模型结果和试验结果，验证了该橡胶衬套理论模型的准确性，并得到橡胶衬套精确的非线性静态、动态力学特性。 其次，在精确的橡胶衬套力学特性基础上，基于高等机构运动学的知识，建立了包含橡胶衬套力学特性的悬架运动学理论模型。计算得到目标独立后悬架的K&C特性参数，并与刚性连接的悬架系统模型计算结果对比，研究发现橡胶衬套力学特性对悬架的K&C特性有一定影响。并通过改变橡胶衬套刚度进一步分析发现，适当的加大橡胶衬套刚度，有利于提高悬架的操纵稳定性。通过ADAMS软件建立独立后悬架动力学仿真模型，仿真验证了理论模型的精确性和理论分析结论的正确性。此外，还建立了整车虚拟样机，通过平顺性仿真，研究了橡胶衬套对整车平顺性能的影响，结果表明橡胶衬套能够吸收一部分振动能量，对于提高悬架及整车的平顺性有着非常重要的意义。 最后，通过橡胶衬套刚度灵敏度分析，研究各个连接位置处的橡胶衬套各方向的刚度特性对悬架操纵稳定性（K&C特性）和平顺性的影响程度。并在灵敏度分析的基础上，对该悬架的橡胶衬套刚度进行了优化，提高了目标跨界车独立后悬架的操纵稳定性和平顺性，为悬架橡胶衬套的优化设计起到指导作用。 |
| 作者： | 刘路 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 黄丰云 |
| 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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