基于ADAMS的麦弗逊悬架优化及整车动力学仿真

摘要

汽车悬架性能的优劣会直接影响汽车的操纵稳定性、行驶平顺性等其它动力学性能，汽车的操纵稳定性和行驶平顺性是现代车辆动力学中重要的两个指标，因此对汽车的操纵稳定性和行驶平顺性的研究一直是汽车研究的重要课题。
　　本文采用Solid works软件建立了某麦弗逊前悬架的三维几何模型，根据其关键点参数，在ADAMS中建立了该悬架的虚拟样机模型。进行了运动学与顺应态分析模式下的双轮同向激励仿真试验，对两种模式下车轮的定位参数的变化情况进行了比较，结果表明顺应态分析模式下更接近实际工况。
　　利用ADAMS/Insights优化模块，把车轮定位参数作为优化目标，把外拉杆的X、Y、Z坐标和下横臂外点的X、Y、Z坐标作为设计变量来对悬架进行优化，合理优化了悬架的结构，提高悬架的操纵稳定性的性能。
　　在优化后的悬架模型基础上，搭建出整车模型。按照GB/T6323.4-94《汽车操纵稳定性试验方法》，进行了转向回正性试验;根据GB/T63223.3-94的相关规定进行了瞬态响应性能的实验仿真分析，分析结果表明:该轿车车型的操纵稳定性能良好，满足设计要求。
　　根据国际参数标准，建立较粗糙水泥路面的道路模型，利用Solid Works和ANSYS Workbench对整车模型中的横向稳定杆进行柔性化处理，搭建出刚柔耦合的整车模型。按照GB/T4970-1996对数据进行处理分析和计算，得出汽车在较粗糙水泥路面轮廓路面上100km/h时速行驶下驾驶员感受到的振动加权加速度均方根值，结果表明整车行驶平顺性良好。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 汽车悬架和整车仿真的研究现状

1．3 虚拟样机技术及在汽车设计上的应用

1．4 研究意义及研究内容

第2章 悬架参数对整车性能影响的分析

2．1 汽车悬架介绍

2．1．1 汽车悬架的功能和组成

2．1．2 悬架的分类

2．2 悬架运动参数对整车车性能影晌的理论分析

2．2．1 汽车悬架运动特性参数

2．2．2 运动特性参数对整车性能的影响

2．3 本章小结

第3章 麦弗逊悬架虚拟样机模型的建立

3．1 ADAMS软件及其理论基础

3．1．1 ADAMS软件介绍

3．1．2 ADAMS理论基础

3．2 麦弗逊悬架虚拟样机的建立

3．2．1 悬架模型的简化和假设

3．2．2 基于SolidWoriks悬架的三维实体建模

3．2．3 ADAMS中悬架的虚拟样机模型的搭建

3．2．4 麦弗逊悬架虚拟样机模型自由度的计算

3．3 本章小结

第4章 悬架运动学仿真及参数优化

4．1 麦弗逊独立悬架的运动学仿真

4．1．1 基于ADAMS／Car的悬架仿真流程

4．1．2 双轮同向激励仿真设置

4．1．3 运动学与顺应态分析模式下的双轮同向激励仿真

4．2 麦弗逊独立悬架的定位参数的优化设计

4．2．1 目标函数和设计变量的确定

4．2．2 车轮定位参数的优化过程

4．2．3 悬架优化前后仿真结果对比分析

4．3 本章小结

第5章 整车操纵稳定性仿真分析

5．1 引言

5．2 整车模型的建立

5．2．1 整车系统建模的简化考虑

5．2．2 整车模型的建立的过程

5．3 整车操纵稳定性仿真

5．3．1 整车转向回正性能仿真

5．3．2 整车转向瞬态响应仿真

5．4 本章小结

第6章 整车行驶平顺性仿真分析

6．1 汽车行驶平顺性

6．1．1 振动对人体的影响

6．1．2 平顺性的评价方法

6．2 平顺性仿真的前处理

6．2．1 路面模型的建立

6．2．2 整车的刚柔耦合模型的建立

6．3 基于四柱试验台的整车平顺性仿真

6．4 本章小结

第7章 结论和展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢