基于虚拟样机技术的重卡前悬架KC特性研究与优化

发布时间：2025-05-07 02:58

　　汽车的悬架是汽车底盘中重要的组成部分之一,悬架K&C特性与汽车操纵稳定性、轮胎磨损、转向轻便性等性能密切相关。传统的悬架K&C的优化方法是,利用悬架K&C实验台,对悬架进行优化。但传统的优化方法,耗时长、成本高,随着虚拟样机技术的普及,利用计算机建立悬架的多体动力学模型,在虚拟仿真实验台上进行悬架的K&C特性仿真优化,逐渐成为企业、高校优化并研究汽车悬架K&C特性的一种主要的手段。本文结合国内外对汽车悬架的K&C特性的优化方法的基础上,分别从悬架的结构的角度对悬架的K特性进行优化,从衬套的线刚度的角度对悬架的C特性进行优化。为了提高优化的效率,分别引入了灵敏度设计法和正交设计法。本文的主要的研究内容和方法如下:首先根据企业提供的重卡前悬架的三维数学模型,建立前悬架系统的多体动力学模型,并对多体动力学模型进行校核。确定悬架K特性优化目标参数,利用灵敏度设计法,找出对目标参数的灵敏度排在前四位的悬架的硬点坐标,以这四个坐标为设计变量,利用函数逼近的思想,对悬架的K特性进行了优化。确定悬架C特性的优化目标参数,利用正交设计法,基于衬套的线刚度对悬...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 汽车悬架的性能
        1.1.1 汽车悬架性能的研究的背景及意义
        1.1.2 汽车悬架性能的国内外研究现状
    1.2 虚拟样机技术
    1.3 实验优化设计
    1.4 本文的主要研究内容
第二章 悬架K&C特性参数与实验设计方法
    2.1 悬架K&C特性的研究方法
        2.1.1 悬架K&C特性的定义
        2.1.2 台架实验法和虚拟K&C实验台
        2.1.3 悬架K&C实验的加载工况
    2.2 悬架K&C分析评价标准
        2.2.1 阿克曼转向几何
        2.2.2 与轮胎磨损相关的参数
        2.2.3 与车辆回正性能及直线行驶稳定性有关的参数
    2.3 实验设计方法
        2.3.1 实验设计方法的概念及性质
        2.3.2 实验设计方法的分类
    2.4 本章小结
第三章 基于Adams/Car的前悬架多体动力学建模及校核
    3.1 Adams软件的理论基础及建模流程
        3.1.1 Adams文件体系
        3.1.2 Adams软件的计算方法
        3.1.3 建模的流程
    3.2 前悬架建模
        3.2.1 前悬架的拓扑结构
        3.2.2 前悬架建模
    3.3 轮胎建模
        3.3.1 轮胎纵向力与侧向力
        3.3.2 魔术公式轮胎模型
        3.3.3 轮胎建模
    3.4 转向系统建模
    3.5 钢板弹簧建模
    3.6 前悬系统多体动力学模型及参数校核
    3.7 本章小结
第四章 基于硬点坐标的悬架K特性优化
    4.1 灵敏度设计
    4.2 单目标优化
        4.2.1 以车轮外倾角为目标的优化
        4.2.2 以车轮前束角为目标的优化
        4.2.3 以主销内倾角为目标的优化
        4.2.4 以主销后倾角为目标的优化
    4.3 多目标优化
    4.4 本章小结
第五章 基于衬套线刚度的悬架C特性优化
    5.1 橡胶弹性元件性能的理论计算与预测
    5.2 正交实验设计
        5.2.1 正交实验设计的基本概念
        5.2.2 正交表
    5.3 正交实验方案的确定
        5.3.1 实验因素的选取
        5.3.2 实验指标的选取
        5.3.3 因素水平选取
        5.3.4 正交实验方案设计
    5.4 单指标的正交实验优化
        5.4.1 以前束角为单指标的优化
        5.4.2 以主销内倾角为单指标的优化
    5.5 多指标的正交实验优化
        5.5.1 多指标优化方法
        5.5.2 利用综合平衡法对多目标问题的优化
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：4043499