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纯电动中巴前悬架优化设计及整车性能分析
| 论文题名： | 纯电动中巴前悬架优化设计及整车性能分析 |
| 关键词： | 轮胎磨损;纯电动中巴;前悬架;优化设计;整车性能 |
| 摘要： | 随着我国能源紧缺与环境污染问题的日益凸显，新能源汽车逐步成为当今汽车行业中的研究热点。目前，新能源汽车主要包括:纯电动汽车、混合动力汽车及燃料电池汽车等，其中纯电动汽车因其技术发展较为成熟，是缓解资源紧张和解决汽车尾气污染的理想切入点。 目前，纯电动汽车的底盘悬架系统通常以传统汽车底盘结构为基础，由电动机取代发动机，电池包取代油箱，并且一般不需要变速装置，致使整车底盘质量分布及外形结构相较传统汽车存在显著差异，直接应用容易产生前悬架刚度不足，悬架轮胎磨损过快等问题，从而影响整车的操作稳定性、安全性及乘坐舒适性。 本文针对某款纯电动中巴前悬架直接采用传统汽车底盘存在的主要问题，采用优化设计方法，在传统底盘悬架结构基础上，合理配置悬架刚度、改善轮胎磨损，以其提升整车综合性能。 首先，通过对底盘实际测量，建立底盘双横臂扭杆式独立前悬架虚拟样机模型，然后优化扭杆结构尺寸，改善双横臂前悬架刚度，使其满足悬架总体设计要求。在此基础上，提出一种新型双横臂悬架设计方案，拓宽悬架刚度变化空间，进一步优化悬架刚度。 其次，针对双横臂扭杆式独立前悬架轮胎磨损过快的问题，以悬架的车轮外倾角、车轮前束角以及车轮侧滑量，作为轮胎磨损主要性能指标。通过分析悬架各参数对悬架轮胎磨损特性的灵敏度，筛选出综合灵敏度较大的参数作为优化设计变量，并采用径向基函数(RBF)构造响应面近似模型，由遗传算法对建立的多目标问题进行寻优，使车轮前束角与外倾角匹配更为合理，从而达到减轻轮胎磨损的效果。 最后，将刚度改进及轮胎磨损优化前后的三款双横臂前悬架分别搭载在同一纯电动中巴底盘模型中，构建了纯电动中巴整车的底盘虚拟样机模型，分别按照国标《汽车操纵稳定性试验方法》要求，进行国标稳态回转试验和转向轻便性试验。试验结果表明，优化改进后的双横臂扭杆式独立前悬架虚拟底盘样车，具有更好的转向轻便性性能，并且对整车稳态回转性能提升了约12％。因此，本文提出的优化设计方法，可有效改善纯电动汽车底盘设计，为纯电动汽车开发提供参考。 |
| 作者： | 袁炜彬 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈新度;夏鸿建 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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