【摘要】：雙橫臂獨立懸架簧下質(zhì)量較小,其獨特的雙交叉臂設(shè)計能夠有效承受各種交變載荷,通過合理的參數(shù)布置可得到最佳的操穩(wěn)性與平順性。它廣泛應(yīng)用于乘用車當(dāng)中,在多軸重型特種車上也有很多應(yīng)用。雙橫臂懸架系統(tǒng)的動載荷是進行懸架和車身(或車架)設(shè)計的主要依據(jù),在整車設(shè)計和性能分析時必不可少。本文提出了一種基于速度、加速度解析分析的雙橫臂獨立懸架動載荷計算方法,與商用多體動力學(xué)軟件ADAMS進行對比,驗證了算法的有效性。主要研究內(nèi)容如下:(1)建立了剛性鉸連接和柔性襯套連接兩種雙橫臂獨立懸架動力學(xué)模型。對懸架各部件進行了速度、加速度及位移分析,建立了懸架的動力學(xué)平衡方程。對于柔性襯套連接的懸架模型,建立了襯套的非線性力學(xué)模型。懸架動力學(xué)模型以試驗測得的輪心加速度與六分力作為輸入,求解即可得到懸架動載荷。(2)研究了動力學(xué)模型的求解算法。計算模型中包含多組連續(xù)的大型非線性方程組,在初值不確定的情況下,一般數(shù)值算法往往較難求解。對于剛性鉸連接的懸架動力學(xué)模型,提出了一種BFGS與PSO相結(jié)合的數(shù)值算法,能有效對模型求解。對于柔性襯套連接的動力學(xué)模型,其求解難度有所提高,提出了一種基于迭代的分塊求解方法。該方法將一組未知數(shù)較多、求解困難的非線性方程組拆分成兩組未知數(shù)較少、能夠求解的方程組,通過兩個方程組間的迭代過程實現(xiàn)對模型的求解。(3)模型驗證。在MATLAB中建立了雙橫臂懸架解析模型,在ADAMS中建立了相應(yīng)的多體模型。在多種典型工況下進行了仿真計算,將兩種模型的載荷提取結(jié)果進行對比,驗證了模型和求解算法的有效性。(4)開發(fā)出一套適用于獨立懸架動載荷提取的原型系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠有效提高工作效率。將該系統(tǒng)運用于某型車雙橫臂前懸的疲勞分析中,結(jié)合整車試驗對懸架上控制臂進行了疲勞計算,得到了上控制臂的疲勞壽命。本文提出的雙橫臂獨立懸架動載荷解析分析方法,對于提高懸架系統(tǒng)動載荷的提取效率與精度,加快懸架系統(tǒng)與車身的開發(fā)進度具有一定的理論研究價值和實際工程意義。
【圖文】：

點；C、D 為下控制臂與車身鉸接點；E、S 為上、下控中心點；I、H 為轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)、外接點；J、P 為減振器 為輪心。上、下控制臂的一端通過球鉸 B、N、C、D 與球鉸 E、S 與轉(zhuǎn)向節(jié)相連。轉(zhuǎn)向節(jié)與輪心 L 剛性相連。彈鉸 J、P 與車身和下控制臂相連。轉(zhuǎn)向橫拉桿一端由球鉸端由球鉸 H 與轉(zhuǎn)向器相連。JNzg

PSDCL圖 2-1 剛性連接的雙橫臂懸架系統(tǒng)模型在不考慮橡膠襯套的前提下，上控制臂的運動為繞軸NB的旋轉(zhuǎn)運動。當(dāng)N、B 分別通過球鉸與車身約束時，此時控制臂的運動仍為繞 NB 的轉(zhuǎn)動。在進行自由度計算時，上控制臂初始有 6 個自由度，兩個球鉸分別移除了三個平動自由度，此時自由度為 0。這就是說，，兩個球鉸給剛體引入了一個多余約束。為解決這個問題，在進行懸架的運動學(xué)分析時，一個常見的做法就是將控制臂與車身通過一個轉(zhuǎn)動副連接起來，如圖 2-2（a）所示。但在懸架的動力學(xué)分析中，此種約束無法同時求得上控制臂兩個車身連接點的載荷，只能解得一個轉(zhuǎn)動鉸處的載荷。因此，在計算時，將 N 點的球鉸約束改為一個點線約束[17]230，如圖 2-（b）所示，此時剛體的自由度計算結(jié)果為 1，即繞 NB 的轉(zhuǎn)動自由度。同理，在下控制臂中，將 C 點的球鉸約束也替換為點線約束。N轉(zhuǎn)動約束點線約束N
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U463.33

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉江波;曹斌;;雙橫臂獨立懸架路噪性能的優(yōu)化與改進[J];汽車實用技術(shù);2018年05期

2 趙玉霞;林建飛;鄭泉;;基于多學(xué)科設(shè)計法的汽車雙橫臂獨立懸架優(yōu)化設(shè)計[J];山東交通學(xué)院學(xué)報;2016年04期

3 黨瀟正;張建華;衛(wèi)曉軍;謝鑫鵬;;輪式車輛雙橫臂獨立懸架運動學(xué)分析[J];輕型汽車技術(shù);2008年Z2期

4 毛務(wù)本,韓銳;雙橫臂獨立懸架轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)斷開點的優(yōu)化[J];江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年02期

5 金敘龍 ,郭萬富;雙橫臂獨立懸架運動特性分析[J];汽車技術(shù);2001年04期

6 方錫邦,王其東,關(guān)柯;雙橫臂獨立懸架轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2001年05期

7 胡寧,鄭冬黎;雙橫臂獨立懸架運動學(xué)分析[J];汽車工程;1998年06期

8 毛明,張相麟,程瑞廷;汽車雙橫臂獨立懸架的運動分析[J];汽車工程;1989年04期

9 蔣汪萍;李昌隆;;雙橫臂獨立懸架的非線性分析研究[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2018年17期

10 裴雷;丁正龍;陳成;周永清;馬然;朱思洪;;基于ADAMS的大型拖拉機雙橫臂獨立懸架設(shè)計與分析[J];機械設(shè)計;2012年11期

相關(guān)會議論文 前3條

1 范先勇;;雙橫臂獨立懸架中斷開式轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計[A];四川省汽車工程學(xué)會第一屆二次年會論文集[C];1991年

2 劉晶郁;王少贈;;汽車懸架的優(yōu)化分析方法及應(yīng)用[A];中國汽車工程學(xué)會汽車電子技術(shù)分會第七屆（2006）年會暨學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2006年

3 朱華;陳安宇;范正偉;;基于ADMAS的車輪隨機側(cè)滑仿真研究[A];2014中國汽車工程學(xué)會年會論文集[C];2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王其東;基于多體理論的汽車懸架系統(tǒng)分析、設(shè)計與控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王潮;雙橫臂獨立懸架動載荷解析分析方法研究[D];武漢理工大學(xué);2018年

2 宋沖沖;雙橫臂獨立懸架的虛擬設(shè)計與仿真分析研究[D];武漢理工大學(xué);2015年

3 張向東;汽車雙橫臂獨立懸架動力學(xué)建模與優(yōu)化設(shè)計[D];吉林大學(xué);2017年

4 樂升彬;前雙橫臂獨立懸架的建模仿真與改進設(shè)計[D];吉林大學(xué);2004年

5 周鑫;重型汽車雙橫臂獨立懸架設(shè)計研究[D];江蘇大學(xué);2016年

6 田野;雙橫臂獨立懸架優(yōu)化設(shè)計及整車平順性仿真研究[D];東北大學(xué);2009年

7 李自楊;雙橫臂獨立懸架汽車驅(qū)動輪動力學(xué)特性研究[D];武漢理工大學(xué);2009年

8 閆彩偉;扭桿式雙橫臂獨立懸架有限元分析及疲勞壽命研究[D];湖南大學(xué);2014年

9 王晶;雙橫臂獨立懸架系統(tǒng)的整車虛擬實驗研究[D];河北工程大學(xué);2012年

10 姚艷;汽車獨立懸架剛?cè)狁詈辖＜靶阅芊抡嫜芯縖D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

本文編號：2639934