基于ADAMS的五连杆悬架性能研究

摘要

汽车悬架系统是传递车身与轮胎之间各种力和力矩的连接装置。该系统是由弹性元件、减振器、导向机构及横向稳定杆组成，分别起缓冲、减振、导向及改善侧偏刚度的作用。悬架系统作为汽车底盘上的重要系统，其性能好坏同整车性能有着直接的联系。 论文对悬架运动学进行了介绍，分析了其特性对整车性能的影响。同时介绍了影响整车特性的悬架参数，及这些参数的变化趋势和范围。介绍了对悬架进行运动学分析的方法：仿真分析法和台架实验法。 作为一种新颖的悬架结构形式，五连杆悬架由于其性能方面的优越性，逐渐得到广泛的应用。论文基于ADAMS平台及某车型原双横臂后悬架，对悬架机构进行改进，设计了改进型双横臂后悬架；考虑五连杆悬架独特的性能优势，提出一种针对五连杆悬架的结构设计方法，设计出了五连杆后悬架。接着基于ADAMS/CAR建立了三种悬架仿真模型。针对五连杆悬架，研究了其运动学分析方程。然后利用论文所介绍研究悬架特性的方法对其进行分析。通过分析比较，得出五连杆悬架作为后悬架使整车具有良好的行驶稳定性。 本文对五连杆悬架的改进设计主要针对悬架在轮跳实验中的刚度变化进行。首先基于ADAMS/Insight对影响刚度变化的结构点进行了灵敏度分析，改变相应硬点坐标值，使刚度变化更为平缓。基于ADAMS/CAR的虚拟样机整车仿真研究了后悬架为原车双横臂悬架、优化前五连杆悬架、优化后五连杆悬架三种车型在ISO国际标准下的整车稳态特性。对比分析得出经过改进设计后五连杆后悬架使整车具有更好的稳态特性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1本文研究的目的和意义

1.2研究背景

1.3技术现状分析

1.3.1整车及悬架研究技术分析

1.3.2国内外悬架研究概况

1.3.3五连杆悬架运动学研究概况

第2章独立悬架性能影响因素分析

2.1引言

2.2悬架主要参数对整车性能的影响

2.2.1车轮前束角对整车特性的影响

2.2.2车轮外倾角对整车特性的影响

2.2.3主销后倾角和主销后倾拖距对整车特性的影响

2.2.4主销内倾角和主销偏移距对整车特性的影响

2.2.5轮距变化对整车特性的影响

2.2.6侧倾中心高度、侧倾角、侧倾角刚度、悬架刚度对整车特性的影响

2.2.7制动点头和加速后仰对整车特性的影响

2.3研究独立悬架运动学特性的两类方法

2.3.1研究独立悬架运动学特性的仿真方法

2.3.2研究独立悬架运动学特性的试验方法

2.4本章小结

第3章悬架建模及五连杆运动学分析

3.1引言

3.2原车型双横臂后悬架结构分析及建模

3.3改进双横臂后悬架结构分析及建模

3.4五连杆后悬架结构分析及建模

3.5五连杆后悬架运动学分析

3.5.1空间坐标变换基础

3.5.2五连杆后悬架运动学分析

3.6本章小结

第4章参数对后悬架运动学特性影响分析

4.1引言

4.2车轮跳动引起的悬架运动学仿真分析

4.2.1车轮前束角特性仿真分析

4.2.2外倾角特性仿真分析

4.2.3轮距变化特性仿真分析

4.2.4制动点头量和加速抬头量特性仿真分析

4.2.5悬架刚度和侧倾角刚度特性仿真分析

4.2.6侧向力引起的各种顺从转向特性仿真分析

4.3外加载荷引起的悬架运动学仿真分析

4.3.1悬架的性能参数随制动力变化的对比分析

4.3.2悬架的性能参数随侧向力变化的对比分析

4.3.3悬架的性能参数随回正力矩力变化的对比分析

4.4车身侧倾引起的悬架运动学仿真分析

4.5三种悬架运动分析总结

4.6本章小结

第5章五连杆悬架改进设计及整车仿真

5.1引言

5.2五连杆悬架改进设计分析

5.2.1改进设计的方法

5.2.2关键参数运动学灵敏度分析

5.2.3悬架参数的改进设计

5.3建模参数的获取

5.3.1基本参数的获取

5.3.2整车特性参数估算

5.4整车模型的建立

5.5整车虚拟实验

5.6本章小结

第6章总结与展望

6.1本文工作总结

6.2今后的研究方向

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文