重型越野车独立悬架优化设计及性能仿真

摘要

悬架作为车辆底盘系统的重要组成部分，主要作用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及反力造成的力矩传递到车架上，从而保证车辆的正常行驶。双横臂独立悬架常常被应用在车辆的前悬架上，其运动学特性的优劣直接关系到车辆的操纵稳定性和轮胎使用寿命。因此，在悬架的设计过程中，合理选择悬架的硬点参数，获得理想的运动学特性显得尤为重要。
　　本文以某企业研发的重型越野车为研究对象，针对其研发初期出现的前轮磨损严重的问题，提出以调整悬架硬点参数为主要方法进行问题分析处理，并建立整车操纵稳定性模型，验证优化结果的可行性，主要内容包括：
　　1）以某重型越野车双横臂前悬架为研究对象，根据运动学特性要求，对悬架结构进行适当简化，并利用空间解析几何理论知识，推导车轮定位参数随车轮跳动量的变化规律。通过分析车轮定位参数的变化量及变化趋势，确定轮胎磨损问题产生的原因。
　　2）基于虚拟样机技术，利用ADAMS/Insight模块，以前束角和轮距的变化量最小为试验目标，对悬架硬点位置参数进行试验设计的灵敏度分析，根据灵敏度分析结果，建立前束角和轮距变化量的二阶响应面模型，并利用归一化加权法对多目标函数进行优化设计。
　　3）根据优化后的悬架硬点参数，建立整车操纵稳定性模型，并根据相关汽车操纵稳定性试验国家标准进行转向盘角阶跃输入仿真试验、蛇形仿真试验、稳态回转仿真试验三种典型的操稳性试验，并根据汽车操纵稳定性评价方法对仿真结果进行分析，验证优化结果的可行性。
　　本次优化研究是产学研结合，以企业实际问题出发，借助理论知识，同时根据设计经验，解决实际问题。研究与生产实践紧密结合，为工程中存在的问题提出了较为明确的解决思路，本文利用的灵敏度分析方法及响应面模型优化方法同样对悬架的优化设计有重要的指导意义。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文研究主要内容

1.4 本章小结

第二章 悬架运动特性分析

2.1 双横臂独立悬架简介

2.2基于空间解析几何的悬架运动学分析

2.3 基于ADAMS的悬架运动学性能验证

2.4 本章小结

第三章 双横臂悬架的优化设计

3.1悬架优化方法简介

3.2基于DOE的悬架灵敏度分析

3.3 响应面模型建立

3.4 优化结果分析

3.5 本章小结

第四章 整车虚拟样机模型建立

4.1 ADAMS/CAR整车建模方法及步骤

4.2模板文件建立

4.3子系统文件建立

4.4整车装配与调试

4.5 本章小结

第五章 整车操纵稳定性仿真试验

5.1 操纵稳定性概述

5.2 操纵稳定性评价方法

5.3蛇形仿真试验

5.4转向盘角阶跃输入仿真试验

5.5稳态回转仿真试验

5.6本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文