汽車是一個(gè)復(fù)雜的多體耦合系統(tǒng),加之外界輸入,使得其在使用過(guò)程中的工況十分復(fù)雜多變,因此汽車動(dòng)力學(xué)的研究一直是一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。虛擬樣機(jī)技術(shù)的出現(xiàn),使得可以通過(guò)軟件建立模型來(lái)模擬分析行駛的各種工況,極大地方便了汽車動(dòng)力學(xué)的研究。但由于仿真分析與實(shí)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(yàn)分析與主觀評(píng)價(jià)也常被用于汽車動(dòng)力學(xué)的研究。本文結(jié)合某電動(dòng)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(guò)仿真分析、客觀試驗(yàn)與主觀評(píng)價(jià)三個(gè)方面,對(duì)底盤(pán)系統(tǒng)綜合性能進(jìn)行分析與優(yōu)化�；谘邪l(fā)車輛的三維模型和企業(yè)所提供的車輛參數(shù),通過(guò)ADAMS/Car建立整車動(dòng)力學(xué)模型。針對(duì)剛性體模型精度不足的問(wèn)題,比較了柔性化處理3種方法,并通過(guò)Hypermesh對(duì)橫向穩(wěn)定桿、下控制臂和副車架進(jìn)行網(wǎng)格劃分與模態(tài)計(jì)算,生成MNF模態(tài)中性文件導(dǎo)入ADAMS中建立柔性體模型。然后,利用模型對(duì)懸架硬點(diǎn)進(jìn)行四輪定位參數(shù)靈敏度分析,得出各硬點(diǎn)對(duì)四輪定位影響的貢獻(xiàn)度。通過(guò)對(duì)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(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。結(jié)合仿真分析的結(jié)果及... 

【文章來(lái)源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

底盤(pán)開(kāi)發(fā)流程

1緒論5用解析幾何的方法對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，推導(dǎo)懸架運(yùn)動(dòng)特性和方式，得出關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算公式與變化規(guī)律，為麥弗遜懸架的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)依據(jù)[43]。1.2.2底盤(pán)性能主客觀評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀底盤(pán)開(kāi)發(fā)中，動(dòng)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(lái)的數(shù)據(jù)具有指導(dǎo)意義，但與真實(shí)的駕乘體驗(yàn)肯定是有一定差距的，因此主觀評(píng)價(jià)與客觀試驗(yàn)也是底盤(pán)系統(tǒng)開(kāi)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(jì)初，吉林大學(xué)的郭孔輝院士就針對(duì)汽車操穩(wěn)性提出了客觀測(cè)量評(píng)價(jià)、主觀評(píng)價(jià)、模擬器評(píng)價(jià)等幾種評(píng)價(jià)方式。郭院士重介紹了主觀評(píng)價(jià)方法，并運(yùn)用層次分析法來(lái)確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。對(duì)客觀試驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行降維處理，來(lái)改善主、客觀一致性研究往往需要大量試驗(yàn)樣本的要求[44-46]。吉林大學(xué)在車輛底盤(pán)性能主客觀評(píng)價(jià)的研究中走在國(guó)內(nèi)前列，宗長(zhǎng)富、邢如飛等人對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的主觀評(píng)價(jià)體系進(jìn)行了研究，并針對(duì)我國(guó)汽車底盤(pán)自主研發(fā)的現(xiàn)狀，提出了一套較全面的主觀評(píng)價(jià)體系，并使用感覺(jué)評(píng)價(jià)指數(shù)和SNR信噪比法來(lái)檢驗(yàn)評(píng)價(jià)人員的評(píng)價(jià)能力，然后應(yīng)用相關(guān)分析評(píng)價(jià)體系進(jìn)行了簡(jiǎn)化[47-49]。詹軍等人闡述了車輛性能指標(biāo)的逐層分解方法，推導(dǎo)出數(shù)學(xué)公式，利用車輛動(dòng)力學(xué)模型分解得到相應(yīng)的總成特性指標(biāo)，對(duì)照不足轉(zhuǎn)向度和側(cè)傾梯度這兩個(gè)整車指標(biāo)進(jìn)行理論和試驗(yàn)分析，取得了一致性的結(jié)果[50]。中國(guó)汽車工程研究院的姚實(shí)聰?shù)热酸槍?duì)某車型舒適性主觀評(píng)分較低的問(wèn)題，利用Insight對(duì)懸架相關(guān)參數(shù)進(jìn)行正交優(yōu)化，有效地提高了平順性主觀評(píng)分，為實(shí)際項(xiàng)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(píng)價(jià)體系的不斷完善和汽車市場(chǎng)的迫切需要，國(guó)家也提出了新的道路試驗(yàn)方法和

2整車動(dòng)力學(xué)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(jiǎn)化處理后，用一個(gè)球體來(lái)代替，對(duì)其質(zhì)量、質(zhì)心位置和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。動(dòng)力系統(tǒng)只起到控制車速的作用，可用驅(qū)動(dòng)文件進(jìn)行控制，所以不需要依據(jù)實(shí)際的構(gòu)造對(duì)其建模，而是將電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)的功能利用函數(shù)進(jìn)行編輯模擬即可。本文中動(dòng)力子系統(tǒng)（Powertain）和前后輪模型均通過(guò)Adams/Car數(shù)據(jù)庫(kù)中的模板文件修改得到。目前整車多體動(dòng)力學(xué)的仿真所建立的模型多為構(gòu)件在受到外力作用下不會(huì)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(jiǎn)化模型，加快運(yùn)算速度。因?yàn)槠嚨妆P(pán)系統(tǒng)各個(gè)部件的彈性變形對(duì)于機(jī)構(gòu)的動(dòng)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(duì)于橫向穩(wěn)定桿、麥弗遜懸架的下控制臂等來(lái)說(shuō)，彈性變形會(huì)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(guò)線性計(jì)算疊加而來(lái)的，構(gòu)件離散單元數(shù)量越多精度就會(huì)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?huì)提高模型的精度，提升仿真分析的質(zhì)量。本文對(duì)懸架運(yùn)動(dòng)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(jìn)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(duì)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(gè)拉伸路徑和與外界的相連點(diǎn)，通過(guò)橫截面沿著拉伸路徑掃面來(lái)建立柔性體。幾何外形法：將建立好的三維模型導(dǎo)入，定義柔性體附著點(diǎn)后，選定一些節(jié)點(diǎn)作為力作用點(diǎn)，并將最后選取的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成標(biāo)記ID，生成MNF文件。拉伸法多用來(lái)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(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于K&C特性的麥弗遜前懸架的硬點(diǎn)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(diǎn)優(yōu)化對(duì)比研究[J]. 彭浩昆,潘子安.  北京汽車. 2018(02)
[3]前懸架硬點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 宋年秀,張利,于明曉.  機(jī)械設(shè)計(jì)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(píng)價(jià)研究[J]. 姚實(shí)聰,萬(wàn)里翔,王波,宮寶利.  科學(xué)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(píng)價(jià)[J]. 張利,宋年秀,劉鵬,于明曉.  青島理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]基于Adams/Car車身橫擺響應(yīng)分析及改進(jìn)[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(biāo)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(xué)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(jī)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(píng)價(jià)方法研究[D]. 邢如飛.吉林大學(xué) 2010

碩士論文
[1]汽車主觀性能評(píng)價(jià)方法研究[D]. 田曉雪.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
[2]汽車橫向穩(wěn)定性控制研究[D]. 楊濤.長(zhǎng)安大學(xué) 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(xué) 2010
[4]某轎車多連桿前后懸架優(yōu)化設(shè)計(jì)與整車操縱穩(wěn)定性分析[D]. 毛開(kāi)楠.湖南大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3386209