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原文传递扭转梁后悬架结构设计

论文题名：	扭转梁后悬架结构设计
关键词：	汽车扭转梁后悬架;结构设计;剪切中心;运动模型
摘要：	在国外内汽车市场上，不同车企相互之间的竞争越来越激烈，这给汽车的设计和研发工作带来了较大的挑战，在设计上在既要保证汽车的性能也要考虑零件的成本。扭转梁后悬架因为结构简单，占用空间小，成本低，性能优良，在乘用车上获得了广泛的运用。本文主要以实际开发的车型为基础，以工程运用的角度对扭转梁后悬的结构设计进行分析和研究。　　首先对扭转梁的横梁、纵臂和弹簧座等结构的主要形式进行分类和介绍，分析和评价了各种结构的优缺点，为扭转梁后悬的结构设计在性能和成本取舍上指明了方向。在扭转梁后悬架的布置上引入剪切中心对扭转梁的结构及性能参数进行讨论和分析，例如剪切中心对车辆不足转向特性的影响，对后悬架侧倾中心高度的影响以及对侧倾角刚度的影响等；通过设置单一变量研究了衬套点的布置对性能的影响；然后研究了弹簧布置对悬架受力的分析以及弹簧安装面和弹簧端部起始位置对性能和结构耐久的影响。　　其次对于扭转梁后悬架的运动模型，本文运用多体动力学中的相关公式推导了扭转梁的运动方程，同时介绍了扭转梁主要的操纵稳定性能如车轮定位参数、侧倾中心高度、侧倾转向系数等，并基于欧拉四元素法推导了相应的计算方法。　　然后在后扭转梁的结构设计上，重点研究了横梁剪切中心的设计，其中包括开口截面剪切中心和闭口截面剪切中心的推导过程，对于扭转梁的刚度和强度的计算，本文根据扭转梁的约束条件采用薄壁杆件约束扭转的理论对扭转梁的刚度和强度进行分析和计算，通过与有限元软件仿真结果进行对比得到了较为满意的结果。　　最后使用MATLAB强大的优化功能，优化了衬套在各个方向的刚度和衬套的布置角度，得到了较为满意的结果，为指导衬套的布置和设计提供了重要的指导。通过EXCEL VBA的强大编程功能，将扭转梁后悬架的硬点布置、截面设计，性能分析等计算程序编写在EXCEL表格里，通过一系列的宏命令实现了扭转梁后悬架设计的互交窗口化，使用起来更加方便高效。
作者：	莫刚华
专业：	车辆工程
导师：	周兵;高晖
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2019
正文语种：	中文