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基于虚拟样机技术的FSEC赛车悬架的操纵稳定性优化
| 论文题名： | 基于虚拟样机技术的FSEC赛车悬架的操纵稳定性优化 |
| 关键词： | 电动方程式赛车;悬架系统;操纵稳定性;虚拟样机;动力学模拟 |
| 摘要： | 操纵稳定性是汽车安全行驶的重要指标之一。对FSEC赛车而言，良好的操纵稳定性不仅是取得优异成绩的基础，也是高速安全行驶的保证。悬架作为赛车的重要总成系统，对操纵稳定性有着举足轻重的影响。因此对FSEC赛车悬架进行设计与优化是十分必要。本文的主要工作如下: (1)根据FSEC赛车的特殊性确定悬架类型，基于整车技术参数分别对赛车前后悬架的导向机构、弹性元件参数和减振器进行设计计算，并对减振器进行台架实验，测定各个挡位的阻力速度特性，选取适配的阻尼挡位。 (2)基于赛车设计数据和实验所测数据，利用虚拟样机技术，对赛车整车进行建模仿真。建立前悬架、防倾杆、后悬架、转向、轮胎、制动、车身和动力总成等八个子系统模型，进行仿真分析，得到各子系统技术参数。 (3)构建前悬挂系统动力学模型，进行静态加载仿真计算，并根据计算结果调整模型参数;对前悬挂系统进行双轮同向激振试验模拟，选定车轮前束角、车轮外倾角、主销后倾角和主销内倾角作为优化目标，利用ADAMS/Insight进行迭代计算。在分析初选优化变量的灵敏度后，选取上控制臂前点和后点Z坐标、下控制臂前点和后点Z坐标以及转向横拉杆内点Z坐标作为最终优化变量，并使用加权平方和法进行优化。最后根据优化结果重新进行双轮同向激振仿真，将优化前后的优化目标进行对比分析。结果表明车轮前束角、车轮外倾角、主销后倾角和主销内倾角变化幅度降幅分别为75.59％、56.83％、13.66％和61.73％。 (4)按照《GB/T6323-2014))，对优化后的FSEC赛车整车进行转向回正、稳态回转、蛇形驾驶和转向盘角阶跃仿真试验;按照((QC/T480-1999))对试验进行单项评价指标和综合评价计分，并对优化后赛车整车的操纵稳定性试验仿真进行总评分。转向回正试验、稳态回转试验、蛇形驾驶试验、转向盘角阶跃试验的评分和操纵稳定性试验仿真总评分分别为94.786分、92.011分、86.677分、86.400分和89.969分。 本文的有关研究方法和分析结论，己在某型电动方程式赛车制作上得到有效应用，也可为类似的FSEC赛车试制提供有益参考。 |
| 作者： | 张汉宇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 沈辉;张后亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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