汽車是一個復(fù)雜的多體耦合系統(tǒng),加之外界輸入,使得其在使用過程中的工況十分復(fù)雜多變,因此汽車動力學的研究一直是一個熱點和難點。虛擬樣機技術(shù)的出現(xiàn),使得可以通過軟件建立模型來模擬分析行駛的各種工況,極大地方便了汽車動力學的研究。但由于仿真分析與實車狀態(tài)存在一定差異,且考慮到駕駛員本身的不確定性,客觀試驗分析與主觀評價也常被用于汽車動力學的研究。本文結(jié)合某電動汽車的橫向研發(fā)課題,面向車輛的操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性,通過仿真分析、客觀試驗與主觀評價三個方面,對底盤系統(tǒng)綜合性能進行分析與優(yōu)化。基于研發(fā)車輛的三維模型和企業(yè)所提供的車輛參數(shù),通過ADAMS/Car建立整車動力學模型。針對剛性體模型精度不足的問題,比較了柔性化處理3種方法,并通過Hypermesh對橫向穩(wěn)定桿、下控制臂和副車架進行網(wǎng)格劃分與模態(tài)計算,生成MNF模態(tài)中性文件導入ADAMS中建立柔性體模型。然后,利用模型對懸架硬點進行四輪定位參數(shù)靈敏度分析,得出各硬點對四輪定位影響的貢獻度。通過對懸架系統(tǒng)的K&C特性仿真和整車操縱穩(wěn)定性仿真分析,發(fā)現(xiàn)研發(fā)車輛存在阿克曼百分比偏小,俯仰梯度和轉(zhuǎn)向靈敏度偏大的風險點。結(jié)合仿真分析的結(jié)果及... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

底盤開發(fā)流程

1緒論5用解析幾何的方法對其進行運動學分析，推導懸架運動特性和方式，得出關(guān)鍵參數(shù)的計算公式與變化規(guī)律，為麥弗遜懸架的優(yōu)化設(shè)計提供了指導依據(jù)[43]。1.2.2底盤性能主客觀評價國內(nèi)外研究現(xiàn)狀底盤開發(fā)中，動力系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)與車身之間是存在相互影響的，仿真分析所得出來的數(shù)據(jù)具有指導意義，但與真實的駕乘體驗肯定是有一定差距的，因此主觀評價與客觀試驗也是底盤系統(tǒng)開發(fā)中的核心部分。圖1.2人-車閉環(huán)系統(tǒng)Fig.1.2Humanandcarclosed-loopsystem本世紀初，吉林大學的郭孔輝院士就針對汽車操穩(wěn)性提出了客觀測量評價、主觀評價、模擬器評價等幾種評價方式。郭院士重介紹了主觀評價方法，并運用層次分析法來確定各評價指標的權(quán)重。對客觀試驗指標進行降維處理，來改善主、客觀一致性研究往往需要大量試驗樣本的要求[44-46]。吉林大學在車輛底盤性能主客觀評價的研究中走在國內(nèi)前列，宗長富、邢如飛等人對國內(nèi)外現(xiàn)有的主觀評價體系進行了研究，并針對我國汽車底盤自主研發(fā)的現(xiàn)狀，提出了一套較全面的主觀評價體系，并使用感覺評價指數(shù)和SNR信噪比法來檢驗評價人員的評價能力，然后應(yīng)用相關(guān)分析評價體系進行了簡化[47-49]。詹軍等人闡述了車輛性能指標的逐層分解方法，推導出數(shù)學公式，利用車輛動力學模型分解得到相應(yīng)的總成特性指標，對照不足轉(zhuǎn)向度和側(cè)傾梯度這兩個整車指標進行理論和試驗分析，取得了一致性的結(jié)果[50]。中國汽車工程研究院的姚實聰?shù)热酸槍δ耻囆褪孢m性主觀評分較低的問題，利用Insight對懸架相關(guān)參數(shù)進行正交優(yōu)化，有效地提高了平順性主觀評分，為實際項目提供技術(shù)依據(jù)[51]。除了各大高校和企業(yè)的研究外，隨著汽車性能評價體系的不斷完善和汽車市場的迫切需要，國家也提出了新的道路試驗方法和

2整車動力學建模與仿真分析13圖2.1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型Fig.2.1Steeringsystemmodel車身系統(tǒng)（Body）則是將簧上質(zhì)量簡化處理后，用一個球體來代替，對其質(zhì)量、質(zhì)心位置和轉(zhuǎn)動慣量等參數(shù)進行設(shè)置。動力系統(tǒng)只起到控制車速的作用，可用驅(qū)動文件進行控制，所以不需要依據(jù)實際的構(gòu)造對其建模，而是將電動機及傳動系統(tǒng)的功能利用函數(shù)進行編輯模擬即可。本文中動力子系統(tǒng)（Powertain）和前后輪模型均通過Adams/Car數(shù)據(jù)庫中的模板文件修改得到。目前整車多體動力學的仿真所建立的模型多為構(gòu)件在受到外力作用下不會產(chǎn)生變形的剛性模型，這種建模的處理方法可以有效地簡化模型，加快運算速度。因為汽車底盤系統(tǒng)各個部件的彈性變形對于機構(gòu)的動態(tài)特性影響不大，所以在大部分情況下剛性處理是可以滿足仿真要求的。但是對于橫向穩(wěn)定桿、麥弗遜懸架的下控制臂等來說，彈性變形會影響仿真精度。根據(jù)有限元的理論可以知道，構(gòu)件的形變量是構(gòu)件的模態(tài)通過線性計算疊加而來的，構(gòu)件離散單元數(shù)量越多精度就會越高。所以將一些剛性體替換成為柔性體建立剛?cè)狁詈夏Ｐ停谝欢ǔ潭壬蠒岣吣Ｐ偷木�，提升仿真分析的質(zhì)量。本文對懸架運動中易產(chǎn)生彈性變形的下控制臂、橫向穩(wěn)定桿以及副車架進行柔性化處理。目前ADAMS中柔性體建模方法大致分為三種：①利用ADAMS/Flex直接建立柔性體替換掉對應(yīng)的剛性體部件。拉伸法：先定義好零部件的半徑、尺寸、材料屬性等后，規(guī)定一個拉伸路徑和與外界的相連點，通過橫截面沿著拉伸路徑掃面來建立柔性體。幾何外形法：將建立好的三維模型導入，定義柔性體附著點后，選定一些節(jié)點作為力作用點，并將最后選取的節(jié)點轉(zhuǎn)換成標記ID，生成MNF文件。拉伸法多用來創(chuàng)建外形規(guī)則的部件，幾何外形法則建立多面體部件。②將連桿離散成柔性梁的

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于K&C特性的麥弗遜前懸架的硬點優(yōu)化[J]. 王帥帥,孫濤.  農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2018(05)
[2]基于ADAMS和遺傳算法的懸架硬點優(yōu)化對比研究[J]. 彭浩昆,潘子安.  北京汽車. 2018(02)
[3]前懸架硬點優(yōu)化設(shè)計[J]. 宋年秀,張利,于明曉.  機械設(shè)計與制造. 2018(04)
[4]基于ADAMS/Car的麥弗遜前懸架性能分析與優(yōu)化[J]. 江錚,尹榮棟,趙振東.  北京汽車. 2017(04)
[5]汽車懸架性能評價研究[J]. 姚實聰,萬里翔,王波,宮寶利.  科學技術(shù)與工程. 2017(21)
[6]基于ADAMS/Car的整車建模與操縱穩(wěn)定性仿真評價[J]. 張利,宋年秀,劉鵬,于明曉.  青島理工大學學報. 2017(01)
[7]基于Adams/Car車身橫擺響應(yīng)分析及改進[J]. 殷呂,呂草,李磊.  客車技術(shù)與研究. 2016(06)
[8]基于模型的整車操縱穩(wěn)定性指標逐層分解方法研究[J]. 詹軍,呂起越,伍家麟,何云廷,王啟配.  科學技術(shù)與工程. 2016(14)
[9]基于ADAMS的麥弗遜前懸架仿真分析[J]. 趙萍萍.  科技與創(chuàng)新. 2016(03)
[10]基于ADAMS/Car的空氣懸架虛擬樣機建模研究[J]. 陳雙,鐘孝偉,李剛,關(guān)亮亮.  農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2016(02)

博士論文
[1]乘用車操縱穩(wěn)定性主觀評價方法研究[D]. 邢如飛.吉林大學 2010

碩士論文
[1]汽車主觀性能評價方法研究[D]. 田曉雪.長安大學 2014
[2]汽車橫向穩(wěn)定性控制研究[D]. 楊濤.長安大學 2011
[3]基于ADAMS的汽車操縱穩(wěn)定性仿真分析及優(yōu)化[D]. 彭文中.湖南大學 2010
[4]某轎車多連桿前后懸架優(yōu)化設(shè)計與整車操縱穩(wěn)定性分析[D]. 毛開楠.湖南大學 2010



本文編號：3386209