基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的某轎車前懸架優(yōu)化及操縱穩(wěn)定性分析.pdf

1、在以往的懸架設(shè)計開發(fā)過程中，主要是依靠設(shè)計師積累的經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)數(shù)據(jù)庫的支持來選擇懸架的一些特性參數(shù)。這樣的設(shè)計方法要依賴于設(shè)計師的經(jīng)驗(yàn)，而且最終的設(shè)計也不一定是最理想的，對于懸架這樣非常復(fù)雜的系統(tǒng)，設(shè)計目標(biāo)以及約束條件眾多，很難將所有目標(biāo)同時設(shè)計在最佳的范圍內(nèi)，而且設(shè)計師的經(jīng)驗(yàn)大多為定性的，很難將其量化，這也使懸架設(shè)計存在很多主觀因素。隨著虛擬樣機(jī)技術(shù)的全面深入發(fā)展，其在汽車設(shè)計開發(fā)中的應(yīng)用所占的比重越來越大。本文針對某款轎車使用早期發(fā)

2、生的輪胎磨損嚴(yán)重，行駛穩(wěn)定性不佳的問題，從分析該車懸架運(yùn)動學(xué)特性的角度出發(fā)，根據(jù)該轎車參數(shù)在ADAMS/Car中建立該車前懸架模型，之后通過仿真來分析該懸架運(yùn)動學(xué)的變化特性。仿真結(jié)果顯示，前束角和輪距變化明顯超出合理的變化范圍，這不僅會導(dǎo)致輪胎磨損加重，汽車的操縱穩(wěn)定性能也會變差。因此，將前懸架模型導(dǎo)入ADAMS/Insight模塊中，采用部分因素試驗(yàn)法和全因素試驗(yàn)法相結(jié)合的優(yōu)化方法對麥弗遜式前懸架進(jìn)行優(yōu)化。首先，采用部分因素試驗(yàn)法將對

3、懸架產(chǎn)生主要影響的硬點(diǎn)坐標(biāo)的x，y和z值作為設(shè)計變量，進(jìn)行靈敏度分析。接著，根據(jù)靈敏度結(jié)果選取對目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生較大影響的坐標(biāo)值作為新的設(shè)計變量，采用全因素試驗(yàn)方法進(jìn)行分析，最終完成對目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化。將部分因素試驗(yàn)法和全因素試驗(yàn)法結(jié)合使用，通過部分因素試驗(yàn)法對懸架產(chǎn)生影響的硬點(diǎn)坐標(biāo)加以篩選，將影響較大的坐標(biāo)進(jìn)行全因素試驗(yàn)，提高了工作效率，大大減小了計算量，優(yōu)化效果也比較理想。優(yōu)化后車輪的前束角和車輪輪距的變化范圍明顯降低，這有效降低了車輪輪

4、胎磨損。由此可以說明:通過優(yōu)化懸架的四輪定位參數(shù)的變化可以較好地解決輪胎磨損嚴(yán)重的問題，同時也為解決輪胎磨損嚴(yán)重的問題提供了一種有效的手段。
　　本文還建立該車其他子系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)模型，并與優(yōu)化后的前懸架模型裝配在一起，完成該車整車虛擬樣機(jī)模型的創(chuàng)建。然后通過兩項試驗(yàn)對所建模型進(jìn)行驗(yàn)證，一項是轉(zhuǎn)向角階躍輸入試驗(yàn)，另一項是轉(zhuǎn)向角脈沖輸入試驗(yàn)。結(jié)果表明所建整車虛擬樣機(jī)模型較為準(zhǔn)確。最后對該車操縱穩(wěn)定性進(jìn)行了仿真分析，分別進(jìn)行了轉(zhuǎn)向回正