基于轮胎偏磨的悬架多目标优化设计

针对目前市场性能反馈的轮胎偏磨问题,文章提出了一种悬架优化方法。以某款轮胎偏磨严重的前麦弗逊悬架为研究对象,基于ADAMS/Car软件建立了麦弗逊悬架多体动力学模型,并通过实验数据验证了该模型的正确性;在此基础上,定量分析了前轮定位参数对轮胎偏磨的影响;为合理选择该悬架硬点,基于邻域培植多目标遗传算法(neighborhood cultivation genetic algorithm,NCGA)选取侧滑量、轮距、外倾角和前束角为联合优化目标函数,对关键硬点进行优化,从而实现了全局最优。结果表明:侧滑量、轮距、前束角的变化范围分别减小了11%、22%、98%,有效减少了轮胎偏磨,悬架综合性能得到了改善,有利于提高整车的操纵稳定性,对解决该类轮胎的偏磨问题具有一定的指导意义。     

轻量化电动汽车后悬架优化设计

运用ADAMS/Car建立了某轻量化电动汽车的双连杆后悬架运动学模型,进行悬架双跳仿真试验,分析了后轮定位参数与轮距的变化范围。对于变化范围过大的定位参数,采用ADAMS/Insight分析部分硬点坐标对悬架参数的影响,从而进行硬点优化设计。优化后,由车轮跳动所引起的前束角和外倾角的变化范围得到减小,悬架的运动学性能得到明显提升。     

基于汽车稳态回转性的悬架参数优化设计

为了研究悬架结构参数对整车稳态回转性能的影响,通过ADAMS/Car建立了某微型轿车的整车虚拟样机模型,进行了稳态回转道路试验,并将试验与仿真结果进行对比,验证了整车模型的正确性;然后对该车稳态回转性能进行评价,发现不足转向度数值较低,导致综合得分并不高。为了解决不足转向度数值偏低的问题,提高车辆的稳态性能,通过灵敏度分析,选取排名前三位的影响因素,具体分析了悬架结构参数对整车操纵稳定性能的影响,并对其进行优化处理与仿真,优化过程中同时考虑不足转向度以及悬架运动学特性,优化后在相同的侧向加速度下,前后轴的侧偏角差值比原来增加3倍左右,外倾角的变化由原来的-0.5～3.0°减少到现在的0.5～2.5°,前后桥的侧偏角差值由原来的0～0.5°增加到现在的0～1.5°,通过优化后的车辆不足转向度得到了提高,车辆的稳态性能得到了提升。     

基于响应面法的FSAE赛车悬架优化设计

用响应面法对大学生方程式赛车悬架参数进行优化设计。基于Adams／Car构建双叉臂悬架模型;在Adams／Insight模块中分析出影响各悬架参数的主要因子;对比优化前与优化后车轮定位参数可知,实现了外倾角和前束角的优化目的,其它车轮定位参数的变化范围也有所缩小。在一定程度上提高了赛车的操纵稳定性,为实车的制造提供了可靠的数据依据。     

双叉臂悬架定位参数仿真分析及优化

为了研究作为整车操纵稳定性重要组成部分的悬架运动学特性,利用ADAMS/Car软件建立某皮卡车双叉臂悬架多体动力学模型,并对该模型进行悬架运动学特性仿真,采用ADAMS/Insight模块对双叉臂悬架进行硬点优化。结果表明,优化后的车轮定位参数在车轮跳动过程中变化量明显减小,悬架的性能得到改善,据此可以进行悬架的优化设计。     

某跑车操纵稳定性仿真及优化

运用多体动力学分析软件Adams/Car,对某跑车建立了135自由度整车模型,对其仿真按照操纵稳定性国家标准进行评分,发现了该车某些性能的不足之处。传统的操纵稳定性优化方法主要是通过优化悬架定位参数,但该悬架的定位参数都已经过优化,仍达不到预期效果。为进一步优化该车的某些性能不足之处并保证其他优秀性能不变,本研究采用保持悬架定位参数不变,以整车质量、前轴轴荷、后横向稳定杆扭转刚度3个参数作为优化设计参数,对整车操纵稳定性进行优化分析,发现可显著提高其操纵稳定性。     

模拟样机技术在轿车转向轮结构参数优化的应用

轿车行驶中转向轮定位参数呈非线性变化,若其变幅过大将影响操纵稳定和轮胎磨损。以定型轿车为目标研究定位参数变化规律,可实现定位结构参数优化。剖析目标车型结构及动态特性,在Hypermesh限元网格划分前处理软件中建立有限元横摆臂并进行处理,导入ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems)机械系统动力学自动分析软件中的Car模块建立符合动态实体的前悬架三维刚柔耦合模型。设置边界条件导入ADAMS/car进行模拟试验,确定优化目标。根据前悬架侧滑理论,进行了双滑板侧滑试验,得到车辆侧滑量与前束值的函数关系,并利用多项式回归方法对其验证。得到最佳匹配的前束角与外倾角,调整初始定位参数并进行试验,试验结果表明:前束角变化量下降19.09%,外倾角变化量下降39.94%。     

基于减少轮胎磨损的悬架初始定位参数的优化

通过研究悬架运动与轮胎磨损之间的关系 ,优化改进悬架参数 ,可以减轻轮胎的磨损以提高车辆的行驶性能和使用经济性 采用运动学原理和空间解析几何的方法 ,分析了双横臂独立悬架的空间运动和前轮定位参数下轮胎的运动 ,提出了轮胎磨损的评价指标 ,从而建立了双横臂独立悬架的运动、前轮定位参数与轮胎磨损间关系的数学模型 同时研究了双横臂独立悬架初始状态和定位参数对轮胎磨损的影响 ,提出通过调整悬架初始状态参数以减轻轮胎磨损的优化方法 ,并对一轻型货车进行了实例优化分析     

基于ADAMS的悬架仿真分析

为更好地指导汽车独立悬架的设计与制造,在ADAMS/CAR中建立了某车麦弗逊独立前悬架的仿真模型,对影响车辆操稳性的前轮定位参数在汽车平行轮跳仿真实验中进行了仿真分析。通过仿真,前轮外倾角、前束角、主销后倾角及主销偏移距随悬架跳动过程中的变化量均在一个合理的范围之内,初步验证了所建立的仿真模型的合理性。结果表明,利用多体动力学仿真软件ADAMS可以正确地建立汽车悬架的运动力仿真模型,为汽车独立悬架的设计和制造提供理论依据。     

基于K&C试验台的扭力梁与多连杆悬架研究

以某新旧两款商务车为研究对象,该两款车型后悬架分别采用扭力梁式悬架与多连杆式独立悬架,利用KC试验台获取其悬架系统的特性参数,对比分析平行轮跳试验结果中的车轮外倾角以及车轮前束角的差异和特点,然后基于整车基本数据使用汽车仿真软件Carsim分别建立整车模型,进行转向盘转角阶跃输入仿真,并通过整车侧向加速度与横摆角速度的变化来分析两种不同的后悬架对这款车型整车操纵稳定性的影响。结果表明,相对于扭力梁式后悬架,多连杆式后独立悬架能够加快稳态响应,减小谐振幅度,而且在特殊工况下,侧倾现象明显更小,响应速度更快。     

从动轮-悬架系统侧向自激振动影响因素分析

胎面侧向自激振动是轮胎多边形磨损现象产生的根源.对后悬架四自由度自激振动模型进行Simulink仿真,验证了轮胎侧向振动是一种硬自激振动.对系统自激振动状态影响较大的敏感参数主要有轮胎橡胶刚度及阻尼系数、垂向载荷、接地附着系数、接地块质量、轮胎前束角以及外倾角.对敏感参数的灵敏度计算确定了影响分岔车速的参数灵敏度排序.最后,给出了抑制轮胎侧向自激振动的主要有效措施:增大胎面—路面附着系数及减小轮胎前束角可以减小产生自激振动的车速范围或者将其从正常行驶车速范围移除,从而减少胎面磨损,延长轮胎使用寿命.     

基于灵敏度分析的FSAE赛车前悬架多目标优化

文章基于ADAMS/Car建立某大学生方程式汽车大赛FSAE赛车的整车多体动力学模型,进行前轮同向跳动仿真和整车蛇形试验仿真。为提高赛车的操纵稳定性和减少轮胎的磨损,建立了多目标优化函数,设计了Plackett-Burman无重复饱和析因试验,利用半正态图法对悬架系统导向杆件各关键点坐标进行了灵敏度分析,并使用试验设计方法进行优化设计。优化前、后的对比结果说明优化效果明显,证明了该优化方法的先进性和有效性。     

某MPV车前悬架K&C特性稳健性优化

针对传统的悬架KC特性优化设计时没有考虑悬架衬套和横向稳定杆中存在的不确定因素的问题,提出了一种便于工程实践的悬架KC特性的稳健性设计方法。将悬架硬点作为可控因素,衬套和横向稳定杆刚度作为不确定性因素,借助ADAMS/Insight软件,通过拉丁超立方抽样建立悬架KC特性的响应面方程。然后利用Isight软件的6σ优化方法,利用蒙特卡罗模拟对硬点进行优化。结果表明,优化后前束角、外倾角、主销内倾角和主销后倾角特性得到提升,且悬架KC特性的多目标响应函数标准差降低26%。优化后的悬架系统主要KC特性性能得到提升,衬套和横向稳定杆刚度对悬架系统的影响程度降低,悬架KC特性的稳健性得到提升。     

轿车前轮主销后倾角算法

前轮定位参数的确定是汽车悬架系统设计中的难题。为了从理论上获得轿车前轮主销后倾角计算公式,考虑结构参数、独立悬架性能要求以及轮胎侧偏特性,建立了轿车前悬架主销后倾角计算方法。以中国产某型轿车作为算例,对其前轮主销后倾角进行了计算。采用计算的主销后倾角值对该车做了高速回正性能试验,试验综合评价计分值为73.4,符合GB/T 6323.4-97的要求。结果表明,建立的轿车主销后倾角计算公式有一定的准确性及工程应用价值。     

几种独立悬架运动学特性对比研究

对比常见的4种独立悬架的运动学特性,研究独立悬架的运动学优化目标,设定对比分析的条件. 使用Pro/Engineer进行仿真并优化这4种悬架的运动学特性. 对比研究表明:双横臂式、四连杆式和五连杆式悬架的运动学特性相近且略优于麦弗逊式. 实验表明,车轮行程不大于250mm的普通轻型汽车悬架应满足车轮外倾角变化量小于1°,车轮前束角变化量小于0.1°,车轮侧滑量小于13mm.     

四轮定位的作用及其应用

汽车为什么要做四轮定位,这是大家很关心的一个问题四轮定位的作用是使汽车保持稳定的直线行驶和转向轻便,并减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损。由于各汽车生产厂家对四轮定位原设计的不同、制造的不同,使得各轮的各种倾角和束值就各有不同,并且有可调部分和不可调部分之分。做四轮定位就是通过四轮定位仪,检测出被测车辆的各轮倾角和束值是否符合原厂标准,如不符合可做随机调整。换句话说,当驾驶员感到方向转向沉重、发抖、跑偏、不正、不自动复位或者发现轮胎单边磨损、波状磨损、块状磨损、偏磨等不正常磨损以及驾驶时车感飘浮、颠颤、摇摆等不正常的驾驶感觉,行驶中转向盘不正或行车方向的跑偏现象出现时,就应考虑做四轮定位了。四轮定位相关的因素:主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角、前束角、包容角、推进角及磨擦半径等。1.外倾角:从汽车的前方看轮胎的几何中心线与地面的铅垂线的夹角,称为外倾角。轮胎的上缘偏向内侧(靠近发动机)或偏向外侧(偏离发动机)。当轮胎中心线与铅垂线重合时,称为零外倾角,其作用是防止轮胎不均匀的磨损。当轮胎中心线在铅垂线外侧时的夹角称为正外倾角,其作用主要是减低作用于转向节上的负载、防止车轮滑落、防止由于载荷而产生不需要的外...     

烛式悬架定位参数对车辆操纵稳定性的影响

利用AMESim软件建立了XCMG170烛式悬架矿用汽车全液压转向系统的仿真模型,并验证了所建立的模型的正确性.通过AMESim和ADAMS软件的联合仿真模拟,进行了整车的稳态回转试验、双移线仿真试验和转向盘转角输入试验.通过改变前桥的初始定位参数,分别仿真分析整车的操纵性能,得到了表征整车操纵稳定性的横摆角速度、侧向加速度和车身侧倾角的曲线变化情况.结果表明,前束值增大使得烛式悬架整车的转向回正性能和行驶稳定性能变差,本仿真模型可为同类矿用汽车的选型及改进设计提供参考依据.     

基于SPEA2+的某轻型客车悬架多目标优化

为了改善某轻型客车的平顺性和操纵稳定性,使用Matlab和Adams-Car联合建立了该车的整车多体动力学优化模型,采用SPEA2+多目标进化算法对该车的前后悬架进行了匹配优化。为保证模型的准确性,特对该车轮胎的力学性能进行了测试,并通过参数辨识得到了基于魔术公式的轮胎属性文件(Pac2002)。其中优化变量包括前悬架扭杆的扭转刚度、前后减振器的阻尼曲线系数、前后稳定杆的扭转刚度和后悬架板簧的刚度,并根据该车实际情况确定了优化变量的约束范围。优化目标为稳态回转试验的最大侧向加速度、基准车速下蛇行试验的车身横摆角速度和侧倾角及速度80km/h、B级路面的前后悬架上方的车架大梁Z向加速度均方根值。然后根据优化的结果进行了悬架样件试制,并在某汽车试验场进行了对比验证试验。试验结果表明:优化后平顺性提高约20%,操从稳定性基本不变,采用的联合优化方法是有效可行的;该优化方法是汽车CAO技术发展的一种趋势,对汽车底盘的虚拟开发及优化具有一定的指导作用。     

重型车前悬架模型的建立及参数优化

使用MSC.ADAMS软件建立了不考虑簧片间摩擦作用的钢板弹簧模型及前转向桥参数化模型。通过对前悬架双轮平行轮跳动仿真的结果进行分析,修正了板簧刚度参数。以减小主销偏距为目标对悬架参数进行了优化,为重型车整车仿真做好了准备。     

基于ADAMS／View微型旅游观光电动汽车悬架仿真分析

针对唐山电动汽车重点实验室前期研制的微型旅游观光电动汽车在行驶时出现轮胎过大的磨损、自动回正作用较弱、转向沉重等问题,在机械系统动力学仿真软件ADAMS／View中建立此电动汽车的前悬架虚拟样机模型。对此模型进行平行轮跳动实验,来仿真分析其悬架系统参数的变化范围,进而分析其产生汽车不稳定特性的原因,为进一步对悬架系统优化和整车平顺性分析做铺垫。