独立悬架系统横摆臂的力学特性研究

发布时间：2017-08-26 10:43

  本文关键词：独立悬架系统横摆臂的力学特性研究

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【摘要】：汽车悬架系统的运动学与弹性运动学研究对于整车的设计有着重要的意义,成为国内外汽车行业研究领域的热门问题。悬架系统的运动学以及弹性运动学特性对整车的乘坐舒适性、行驶平顺性以及操纵稳定性等都具有直接的影响。而悬架的性能直接受制于悬架系统重要组成部件的性能。因此,悬架系统各个组成部件的特性研究成了这一领域关注的重点问题。横摆臂是悬架系统的重要组成部件,作为车轮和车身的传力元件,横摆臂的力学特性研究更显得尤为重要。基于CAD、CAE技术实现对悬架系统的建模和仿真。首先,基于整车的基本数据对汽车悬架系统进行Catia三维建模;其次利用ADAMS/Car模块建立汽车悬架系统的刚柔耦合模型,确定硬点位置,并且系统分析了前后悬架系统在车轮上跳和下跳过程中的运动学特性以及不同工况下的弹性运动学特性。再次,将仿真获得的数据与KC试验收集到的数据一起校核分析,进行悬架系统参数的微调。最后,由悬架系统的整体受力状况得到关键部件横摆臂的载荷状况。针对不同工况,利用Nastran对前悬架横摆臂进行刚度分析和强度分析的计算,使用HyperView查看计算结果并对横摆臂进行设计合理性的分析。横摆臂是麦弗逊悬架的重要安全部件之一,其刚度和强度的分析具有必要性。基于KC试验的前束角、外倾角、后倾角以及轮距变化评估和校正,使提取到作用在的横摆臂上的载荷信息更加准确。利用Nastran针对Fx和Fy两种工况下进行横摆臂的有限元刚度分析,获得位移云图;结合惯性释放原理针对最大加速度、最大制动、最大后制动、垂直、转向以及侧碰6种典型工况下的横摆臂强度特性进行有限元分析,获得应力云图。通过仿真结果分析,该麦弗逊悬架系统横摆臂的刚度特性和强度特性满足该车型的设计要求。
【关键词】：悬架系统 K&C试验 横摆臂 有限元
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.33
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题背景与意义9-10
• 1.2 课题研究现状10-14
• 1.3 课题主要研究内容14-15
• 第2章 基于悬架系统K&C验证的横摆臂载荷分析15-41
• 2.1 麦弗逊式前独立悬架15-16
• 2.1.1 麦弗逊悬架的结构特点15
• 2.1.2 悬架系统的性能要求15-16
• 2.2 悬架系统运动学和多体动力学分析16-19
• 2.3 悬架系统建模及硬点确定19-22
• 2.3.1 悬架系统的建模19-20
• 2.3.2 悬架系统的参数确定20-22
• 2.4 悬架系统运动学分析22-30
• 2.4.1 悬架系统刚柔耦合模型22-24
• 2.4.2 悬架系统运动学硬点验证24-30
• 2.5 悬架系统弹性运动学分析30-36
• 2.6 基于K&C试验的横摆臂载荷获取36-39
• 2.7 本章小结39-41
• 第3章 前悬架横摆臂刚度分析41-46
• 3.1 前悬架横摆臂结构41-42
• 3.2 前悬架横摆臂三维建模及网格划分42-43
• 3.3 前悬架横摆臂RBE2刚性连接建立43-44
• 3.4 前悬架横摆臂刚度分析流程44-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第4章 前悬架横摆臂强度分析46-52
• 4.1 惯性释放原理46-47
• 4.2 横摆臂有限元模型47-48
• 4.3 有限元计算结果分析48-50
• 4.4 本章小结50-52
• 第5章 结论与展望52-53
• 5.1 结论52
• 5.2 展望52-53
• 参考文献53-56
• 在学研究成果56-57
• 致谢57

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本文编号：741138