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面向SUV整车性能的刚柔耦合建模、仿真及优化研究
| 论文题名： | 面向SUV整车性能的刚柔耦合建模、仿真及优化研究 |
| 关键词： | 运动型多功能车;前悬架;刚柔耦合建模;整车操稳性;平顺性;多刚体动力学 |
| 摘要： | SUV(Sport Utility Vehicle),即运动型多功能车。在现代高速汽车的生产制造中,整车操稳性和平顺性能十分重要,整渐渐成为评价汽车性能的重要技术指标。 本文以汽车行驶动力学理论和多体系统动力学理论为基础,结合某SUV型车的技术参数和特点,利用ADAMS／Car软件建立了整车各个基本组成子系统的多刚体动力学模型。通过一系列柔化试验,在多刚体前悬架模型的基础上建立了刚柔耦合前悬架模型,并对其进行了车辆定位参数的多目标优化设计。将各个子系统模型装配成为整车模型,并进行了整车操稳性和平顺性的仿真分析。 首先,在某SUV车的技术参数和特点基础上,通过对原型车实际模型一定程度的简化,在ADAMS／Car模块中建立了整车各基本子系统的多刚体动力学模型,分析了各子系统间的连接关系,并通过信息交换器把所有子系统模型装配成整车的多刚体动力学模型。 其次,以多刚体前悬架模型为基础,通过弹性衬套替换刚性铰接、上下横臂和横向稳定杆的柔化处理等一系列仿真试验,说明了弹性衬套连接以及部分构件的柔化处理对悬架运动学特性有很大影响。建立了悬架刚柔耦合模型,并进行了动力学的仿真与分析。 第三,结合ADAMS／Insight选取了适当的悬架硬点坐标作为设计变量,以定位参数变化范围最小值为优化目标,采用“直接加权统一目标函数法”构建了多目标函数,并在ADAMS／View中对前悬架进行了多目标优化设计。仿真结果表明,该双横臂悬架的运动学特性得到了改善。 最后,采用优化后的刚柔耦合前悬架子系统,建立了整车的刚柔耦合多体动力学模型,参照国家标准对整车进行了操稳性和平顺性仿真。另外,通过与多刚体整车模型仿真结果的比较,分析了刚柔耦合前悬架子系统替代多刚体前悬架子系统对整车性能的影响。 经过仿真计算与分析,SUV前悬架和整车多体系统模型与实际车型在主要性能参数及其变化趋势上基本相符,得到了该生产厂家的认可。 |
| 作者： | 蓝贤清 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 秦东晨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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