基于虚拟样机技术的悬架参数优化及汽车平顺性仿真

摘要

在汽车行驶中，对乘坐舒适性产生影响的主要因素是汽车的行驶平顺性，并将该因素视为评价汽车性能的重要指标。人们对于汽车性能的要求越来越高，使得对车辆平顺性的研究也就越重视。随着科学技术的发展，计算机技术和虚拟样机技术也广泛地应用在汽车研究领域。从而为对汽车的设计和性能的仿真分析提供了有力地支撑，促进了汽车行业的整体性进步和发展。
　　本文采用虚拟样机技术并结合多体动力学理论，运用ADAMS动力学分析技术，对某汽车系统进行平顺性仿真分析。利用虚拟样机技术，运用ADAMS/CAR的组件模板，将其修改成所需要的各个子系统。这些子系统涵盖了前、后悬架、车身、转向、轮胎以及动力传动等整车组件，然后将修改后的子系统组合成为整车汽车模型。然后用ADAMS/Car Ride模块，建立道路激励响应的RPC格式数据文件，并对整车动力学模型进行仿真分析得到所需要的加速度曲线及其功率谱密度曲线。最后以B级和C级路面作为激励，以底盘的振动作为响应，对动力学模型实施仿真分析，研究汽车在四个不同速度下的行驶状况。其结果显示:汽车在C级路面行驶时，与B级路面行驶存在差异，但是加速度功率谱密度到达峰值时候的频率值比较接近。然而随着汽车速度的增加，汽车在垂直方向上的振动有所增加，且C级路面普遍比B级路面的振动偏大。
　　为了体现检测悬架系统模型的准确性，对汽车的前悬架进行仿真分析，研究在汽车振动过程中，观察悬架参数的变化情况。对于不符合实际要求的悬架参数设为目标函数，把硬质点坐标看做设计变量，经过优化设计得出符合要求的新坐标数据。并根据数据建立新的模型，观察悬架参数变化。根据悬架的优化设计使我们认识到悬架系统的在整车中的重要性。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 平顺性的研究概况

1．2．1 国内外汽车平顺性仿真研究概况

1．2．2 平顺性评价方法研究概况

1．3 虚拟技术概述

1．3．1 虚拟样机技术发展概况

1．3．2 虚拟样机技术在汽车研究中的应用

1．4 本课题研究的主要内容

1．5 本章小结

第二章 多体动力学基本理论及ADAMS

2．1 多体动力学概述

2．1．1 多刚体系统动力学的研究方法

2．1．2 多体系统建模理论

2．1．3 多体动力学分析进程

2．2 ADAMS简介

2．2．1 ADAMS建模基础

2．2．2 ADAMS部分模块

2．3 ADAMS动力学分析

2．3．1 ADAMS动力学方程

2．3．2 初始条件分析

2．3．3 ADAMS动力学方程的求解

2．4 本章小结

第三章 整车模型在ADAMS／CAR中的建立

3．1 汽车悬架

3．1．1 汽车悬架的组成和类型

3．1．2 前悬架结构模型的建立

3．1．3 后悬架模型的建立

3．2 转向系统模型的建立

3．3 轮胎模型

3．4 车身和底盘系统

3．5 路面模型的建立

3．6 整车模型

3．7 本章小结

第四章 汽车平顺性仿真

4．1 整车的仿真分析

4．1．1 平顺性的评价方法

4．1．2 整车仿真

4．2 平顺性评价

4．3 本章小结

第五章 前悬架的仿真分析及其优化

5．1 运动学仿真目的

5．2 前悬架运动学仿真分析

5．2．1 车轮定位参数定义及作用

5．2．2 运动学仿真分析

5．3 试验设计

5．3．1 试验设计简介

5．3．2 基于ADAMS／Insight试验设计

5．3．3 前轮定位参数试验设计后对比

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间研究成果

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