某独立后悬架硬点坐标和衬套刚度匹配优化研究

发布时间：2020-11-18 04:30

　　悬架系统作为汽车底盘系统重要组成部分之一,其性能直接影响着汽车的操纵稳定性、平顺性及制动性等整车性能水平,在现代汽车底盘开发过程中占有重要地位。而在悬架开发过程中,如何匹配悬架参数以满足人们对车辆性能的要求,成为悬架设计开发的核心内容。本文结合某企业乘用车底盘平台开发项目,针对硬点坐标和衬套刚度与悬架性能的关系以及其对整车操纵稳定性的影响展开研究。首先,对于悬架系统运动学以及弹性运动学(KC)性能所包含的内容进行简要分析,并阐述了研究悬架KC特性的虚拟样机仿真以及台架试验方法。以对标车为例,进行悬架KC特性台架试验,将处理后的试验数据做为后期研究样车悬架性能的优化目标。其次,从理论角度出发,利用刚体空间运动学理论,建立多连杆悬架的运动学数学模型,并在Matlab中求解车轮定位参数的变化曲线,分析硬点坐标对悬架K特性的影响。然后综合考虑橡胶衬套性能建立独立悬架的弹性运动学数学模型,分析衬套刚度对悬架C特性的影响。然后利用Adams/Car建立该多连杆悬架的多体动力学仿真模型,对其进行仿真分析并与理论结果对比分析,相互验证两种模型的准确性。之后将研究样车悬架的KC特性与对标车试验数据进行对比,针对与对标车不吻合的KC特性,建立优化目标函数,利用多目标优化软件Isight和Adams/Car以及Matlab软件搭建联合仿真优化平台,采用NSGA-Ⅱ遗传算法,基于硬点坐标和衬套刚度进行多工况多目标寻优。让研究样车的KC特性接近甚至吻合于对标车型,为合理匹配悬架性能参数提供方法与依据。最后建立了研究样车优化前后的动力学整车仿真模型,按照国标规定的操纵稳定性试验方法,分析两者在整车性能仿真试验中的不足转向特性、侧倾特性、横摆特性和俯仰特性等性能,由对比分析可知,经优化后的悬架能使整车的操作稳定性得到更好的改善。研究表明,建立的悬架运动学和弹性运动学数学模型、使用Adams/Car的悬架建模方法、以及悬架性能优化方法是合理有效的,能使优化后的悬架性能与整车操纵稳定性达到更好的匹配,对悬架研究和优化具有积极的参考意义。
【学位单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U463.33
【部分图文】：

示意图,外倾角,示意图,悬架

特性的主要内容，以及目前研究 K&C 特车悬架 K&C 特性台架试验，阐明悬架 K硬点坐标和衬套刚度定量优化悬架 K&C特性特性主要考察车辆在行驶过程中，由于悬等因素的变化，所引起的车轮各定位参数。为了更好地定义车轮各特性参数，表示车坐标系，x轴正向表示为前轴中点指水平面向上， y 轴由右手定则决定。随轮跳的变化指，在车辆主视图中，车轮中心面与地面 2-1 所示，用γ 表示[31]，。

示意图,前束角,示意图,主销轴线

图 2-2 前束角示意图，带动悬架各杆系间的相对转动，从各杆系的空间角度和长度是影响前束消除侧倾推力，提高汽车直线行驶的束角设计时主要考虑以下两点，一是成轮胎的滑拖现象，从而减小磨损；和防止车轮后束[17]。通常希望在车轮正前束变化。主销偏距，在汽车主视图中，主销轴线与地面示。若主销轴线向车身内侧倾斜，则线与路面的交点到车轮接地点之间的偏距为正，如图 2-3 中的σr 即为正，

示意图,主销内倾角,示意图,主销轴线