本文關(guān)鍵詞：前雙橫臂獨立懸架的建模仿真與改進設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著汽車的逐漸普及，用戶對汽車性能的要求越來越高，在獲得良好的動力性和經(jīng)濟性的同時，還要求具有良好的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。傳統(tǒng)的鋼板彈簧式懸架已難以滿足汽車行駛舒適性和操縱穩(wěn)定性等方面提出的要求，因而在輕型載貨車及輕型客車上推廣使用獨立懸架，尤其是雙橫臂獨立懸架得到較大的發(fā)展。所以，研究雙橫臂獨立懸架是非常必要的。 汽車本身是一個復(fù)雜的多體系統(tǒng)，外界載荷的作用更加復(fù)雜，加上人—車—環(huán)境的相互作用，給汽車系統(tǒng)動力學(xué)研究帶來了很大困難，由于理論方法和計算手段的限制，在過去不得不把模型進行較多簡化，以便使問題能夠用古典力學(xué)的方法人工求解。這導(dǎo)致汽車許多重要特性無法得到較精確的定量分析。計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，使我們在處理上述問題方面產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。 機械系統(tǒng)分析軟件ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System）是世界上應(yīng)用廣泛的機械系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析軟件。其中，在汽車工業(yè)中的應(yīng)用最為廣泛，，目前已成為世界各主要汽車公司及其零部件供應(yīng)商的主要動力學(xué)仿真軟件。對于機械系統(tǒng)的模型的建立，可以不再為機械系統(tǒng)的復(fù)雜而煩惱，因為我們運用ADAMS軟件所要做的僅僅是將實際系統(tǒng)抽象為物理模型，并且將物理模型在ADAMS軟件的平臺上表現(xiàn)出來，剩下的諸如建立數(shù)學(xué)模型，求解都由ADAMS軟件來完成。 本文概述了懸架的基礎(chǔ)，雙橫臂獨立懸架研究的必要性、發(fā)展趨勢； 闡述多體理論以及多體軟件ADAMS 的運動學(xué)、動力學(xué)計算方法，這是對應(yīng)用多體軟件ADAMS 來解決汽車懸架問題的必要了解；綜述懸架分析的 WP=81 基本知識，給出本文中的懸架主要性能分析參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，這在以前的文獻中很少有人論述。 最后，詳細給出了某車的前懸架、轉(zhuǎn)向系的各種數(shù)據(jù)，應(yīng)用ADAMS軟件建立了某車的前雙橫臂獨立懸架模版，及轉(zhuǎn)向系模版，然后建成子系統(tǒng)，最后通過它們之間的通訊（Communicator）,將三者（加上軟件系統(tǒng)自帶的懸架測試臺）聯(lián)接成五自由度的前雙橫臂獨立懸架總成。 本文在仿真分析中主要做了如下工作： 1） 通過對原懸架在車輪上下跳動(-50～50mm)中的仿真運動，輸出各主要性能參數(shù)的變化曲線，然后對其分析，發(fā)現(xiàn)原懸架中存在的問題。在本文中發(fā)現(xiàn)了原懸架的制動抗點頭、加速抗上仰性能較差，側(cè)傾特性較差。 2） 針對發(fā)現(xiàn)的問題，根據(jù)汽車設(shè)計、汽車?yán)碚摰幕A(chǔ)理論，提出了相應(yīng)的解決方案，即：調(diào)整原懸架導(dǎo)向機構(gòu)的定位點坐標(biāo)，調(diào)整扭桿直徑、橫向穩(wěn)定桿直徑的方案。 3） 依次對提出的方案進行仿真、分析，研究以上的各種調(diào)整方案對懸架及整車主要性能的影響。第一次調(diào)整發(fā)現(xiàn)推力桿前安裝點下調(diào)20mm，上控制臂的前、后安裝點均上調(diào)10mm的方案最佳；在上一步的優(yōu)化基礎(chǔ)上進行第二步調(diào)整、仿真、分析，發(fā)現(xiàn)扭桿直徑選擇25mm最佳；在上兩步的調(diào)整基礎(chǔ)上進行第三步的調(diào)整、仿真、分析，發(fā)現(xiàn)橫向穩(wěn)定桿的直徑調(diào)為27mm最佳。 4） 利用解析幾何的方法，對原懸架進行車輪跳動時前輪定位參數(shù)變化的計算，繪制仿真曲線與理論計算的曲線，看出仿真曲線與計算曲線基本一致，從而驗證了模型的正確性、可靠性。 用ADAMS/Car模塊建立三維參數(shù)化懸架模型，所以，可以通過改變輸入?yún)?shù)的值就可以方便地對懸架進行修改，重新仿真，從而改變車輪定位參數(shù)等其他的懸架性能參數(shù)變化的規(guī)律，可以很方便的對比出調(diào) WP=82 整前后的懸架性能參數(shù)的變化優(yōu)劣。 本文考慮了關(guān)鍵聯(lián)結(jié)處的橡膠聯(lián)結(jié)、橡膠支撐，考慮了上下緩沖塊的作用，從而使模型更精確。當(dāng)然，模型中的各個桿件多是應(yīng)用理想的圓柱體來代替；模型中的輪胎參數(shù)只有垂直剛度，且是線性化的，這是一種簡化處理；模型中的橫向穩(wěn)定桿、扭桿是通過剛度系數(shù)來簡化的，不是實際的特性文件來表示；文中的各處橡膠襯套特性都是采用軟件系統(tǒng)自帶的特性文件，而不是采用實際車中的柔性體特性文件；本文中的懸架性能分析基本上是定性分析，很少有量化的分析，這些是本文中有待完善、解決的問題。 本文是生產(chǎn)、學(xué)習(xí)與研究的結(jié)合，用理論與經(jīng)驗來分析、研究問題，直接與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，可以指導(dǎo)生產(chǎn)實踐，為車型改進提供理論依據(jù)。文中建立的懸架仿真分析模型對現(xiàn)代的汽車懸架設(shè)計、開發(fā)、性能評價有重要的指導(dǎo)意義，使設(shè)計、開發(fā)、性能問題的解決、生產(chǎn)、試驗等都更具有針對性。
【關(guān)鍵詞】：ADAMS（Car） 雙橫臂獨立懸架 建模 仿真 分析 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：U463
【目錄】：

• 第一章 緒論5-13
• 1.1 懸架概述5-6
• 1.2 研究雙橫臂獨立懸架的必要性6-8
• 1.3 懸架的發(fā)展8-10
• 1.4 論文主要內(nèi)容10-11
• 1.5 本論文的意義11-13
• 第二章 多體系統(tǒng)動力學(xué)及其軟件ADAMS簡介13-19
• 2.1 多體系統(tǒng)動力學(xué)綜述13-15
• 2.1.1 多剛體系統(tǒng)動力學(xué)13-14
• 2.1.2 多體系統(tǒng)動力學(xué)14-15
• 2.2 多體動力學(xué)在汽車研究中的應(yīng)用15-16
• 2.3 多體軟件ADAMS簡介16-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第三章 懸架仿真分析的理論基礎(chǔ)19-28
• 3.1 懸架分析綜述19-22
• 3.2 懸架主要分析參數(shù)數(shù)學(xué)模型22-27
• 3.3 本章小結(jié)27-28
• 第四章 前懸架模型的建立28-40
• 4.1 建模所需要的數(shù)據(jù)28-35
• 4.1.1 已知的參數(shù)28-30
• 4.1.2 需要計算的參數(shù)30-31
• 4.1.3 引用ADAMS/Car自帶的標(biāo)準(zhǔn)文件31-35
• 4.2 前雙橫臂獨立懸架模型的建立35-39
• 4.2.1 懸架的建模原理35-37
• 4.2.2 懸架子系統(tǒng)與轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)的建立37-38
• 4.2.3 懸架總成的建立38-39
• 4.2.4 模型的自由度判定39
• 4.3 本章小結(jié)39-40
• 第五章 懸架的仿真分析、優(yōu)化設(shè)計與驗證40-73
• 5.1 原懸架的運動學(xué)仿真分析40-45
• 5.1.1 前輪主銷后傾角與后傾拖距40-42
• 5.1.2 懸架垂直剛度與側(cè)傾剛度42-43
• 5.1.3 制動時抗點頭與加速時抗上仰43-45
• 5.1.4 原懸架分析結(jié)論45
• 5.2 懸架的優(yōu)化設(shè)計45-65
• 5.2.1 懸架優(yōu)化設(shè)計方案45-46
• 5.2.2 優(yōu)化設(shè)計過程46-65
• 5.2.2.1 調(diào)整懸架導(dǎo)向機構(gòu)的方案46-55
• 5.2.2.2 改變扭桿直徑的方案55-61
• 5.2.2.3 加粗橫向穩(wěn)定桿的方案61-65
• 5.2.3 仿真、優(yōu)化的最終結(jié)論65
• 5.3 前輪定位參數(shù)的解析計算65-72
• 5.3.1 雙橫臂獨立懸架的數(shù)學(xué)描述65-70
• 5.3.2 不同算法的對比70-72
• 5.4 本章總結(jié)72-73
• 第六章 全文總結(jié)73-75
• 參考文獻75-79
• 致謝79-80
• 摘要80-83
• Abstract83-87

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊雪峰;郭貴生;黨國軍;;基于ADAMS扭桿彈簧懸架運動學(xué)仿真分析[J];拖拉機與農(nóng)用運輸車;2012年03期

2 何麗華;;基于ADAMS的雙叉臂式獨立前懸架仿真分析[J];現(xiàn)代機械;2012年05期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 孫麗;基于操縱穩(wěn)定性的混合動力客車平順性評價與優(yōu)化[D];江蘇大學(xué);2012年

2 楊樹凱;橡膠襯套對懸架彈性運動與整車轉(zhuǎn)向特性影響的研究[D];吉林大學(xué);2008年

3 巴興強;基于FVP技術(shù)的全路況林火巡護與撲救車輛動態(tài)性能研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 龐運;基于虛擬樣機技術(shù)的整車建模及操縱穩(wěn)定性研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 張先航;盤式三輪汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分析與優(yōu)化[D];吉林大學(xué);2011年

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4 李飛;多連桿懸架的運動學(xué)仿真分析與優(yōu)化[D];東北大學(xué);2009年

5 張培培;汽車懸架系統(tǒng)的動力學(xué)分析與仿真試驗[D];長安大學(xué);2005年

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7 楊旭;三軸重型車輛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性研究[D];吉林大學(xué);2007年

8 張俊;麥弗遜懸架的虛擬設(shè)計及試驗平臺的研究開發(fā)[D];武漢理工大學(xué);2007年

9 劉興乾;扭轉(zhuǎn)梁與四連桿懸架K&C特性分析及評價[D];吉林大學(xué);2008年

10 金玲;基于主動懸架的越野汽車動力學(xué)仿真研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：前雙橫臂獨立懸架的建模仿真與改進設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：421112