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前悬架结构与参数变化对操纵稳定性的影响研究
| 论文题名： | 前悬架结构与参数变化对操纵稳定性的影响研究 |
| 关键词： | 前悬架结构;参数变化;操纵稳定性;运动学特性;遗传算法 |
| 摘要： | 悬架系统是现代汽车的重要组成部分,影响着汽车的行驶平顺性、操纵稳定性和乘坐舒适性。悬架的结构型式对车轮定位参数以及整车操纵稳定等性能有着直接的影响。 本论文以某微型低速纯电动汽车的麦弗逊前悬架为研究对象,基于刚柔耦合虚拟样机技术,研究麦弗逊悬架的结构和参数变化对整车操纵稳定性能、前悬架运动学特性、纵向稳定性及侧倾特性产生的影响,以前轮定位参数变化量最小和轮胎侧滑量最小为目标,提出麦弗逊悬架的优化设计方案。具体研究内容包括: (1)利用ADAMS/Car模块分别建立有、无横向稳定杆的麦弗逊前悬架的多刚体虚拟样机模型;对横向稳定杆、Ⅰ型下摆臂、A型下摆臂这些柔性零部件进行模态分析,输出柔性体的中性模态文件并替换多刚体模型中相应的刚性部件,得到两种麦弗逊前悬架的刚柔耦合虚拟样机模型,并与其它子系统模型组合,建立了不同前悬架的两种整车刚柔耦合虚拟样机模型。 (2)在两种整车刚柔耦合模型基础上,依照操纵稳定性试验的国家标准,进行转向回正试验仿真与蛇形试验仿真;通过仿真结果与实车试验数据的对比分析,验证了刚柔耦合虚拟样机模型的正确性,为后续的仿真研究奠定基础。 (3)按照国家标准GB/T6323-94进行了两种整车动力学模型的转向盘转角阶跃输入试验仿真、转向盘转角脉冲输入试验仿真、稳态回转试验仿真和低速转向回正试验仿真;依据QC/T480-1999对两种样车的操纵稳定性试验仿真进行评价计分。对两种麦弗逊前悬架刚柔耦合模型进行轮跳仿真,研究分析不同结构前悬架的运动学特性、纵向稳定性及侧倾特性。 (4)以前轮定位参数变化量最小和轮胎侧滑量最小为目标,以下摆臂前、后点和转向横拉杆球铰点、断开点的坐标为设计变量,对没有安装横向稳定杆的麦弗逊前悬架进行参数优化设计。利用ADAMS/Insight模块进行灵敏度分析,选取影响较大的参数作为最终设计变量进行优化;运用正交中心复合设计安排试验,进行响应面方程的拟合与校验,得到相应的回归模型;并通过遗传算法对变量进行优化,得到了最优的前悬架参数。 (5)基于优化后的刚柔耦合前悬架子系统建立新的整车刚柔耦合模型并进行仿真试验;通过与原模型仿真结果的比较,发现优化后的前悬架性能及整车操纵稳定性能都得到了提高。 本文所采用的方法和提出的改进方案在整车研发中具有较强的可变性和广泛的适应性,有助于提高产品开发和改进的工作效率。同时针对具体悬架型式的研究,也为自主品牌汽车研发提供了依据和参考,具有一定的工程价值和实际意义。 |
| 作者： | 秦少隽 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 朱茂桃 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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