底盘悬架系统自动化仿真方法研究与应用

基于TCL脚本语言,结合定制的标准化模板,通过二次开发实现底盘悬架系统建模、静强度及单轴耐久仿真自动化,整体效率提升90％以上,并通过台架试验验证程序的正确性.同时,建立悬架系统模板库及仿真模型数据库,应用于各类底盘悬架系统强度耐久性能开发,极大地缩短产品开发周期.     

轿车悬架虚拟样机技术应用研究

悬架系统设计技术是车辆设计的关键技术之一，悬架的设计影响平顺性、操纵稳定性等车辆性能．针对悬架虚拟样机的并发进行了研究，论述了悬架虚拟样机技术的内涵、体系结构及其关键技术．介绍了麦弗逊悬架虚拟样机的建模、仿真和优化分析，以促进虚拟样机技术在制造业的发展与应用。     

某微型电动汽车麦弗逊前悬架设计优化

针对车辆的车身垂直加速度、悬架动行程以及轮胎动位移性能冲突,采用多目标遗传算法对麦弗逊悬架进行减振控制研究。结合虚位移原理推导出悬架螺旋弹簧刚度的计算公式,并对电动汽车前稳定杆进行受力分析,计算稳定杆各段所产生的弯曲位能和扭转位能,推导出稳定杆线刚度的计算公式,进而计算麦弗逊前悬架侧倾角刚度;采用多目标遗传算法对麦弗逊悬架参数进行优化并进行数值仿真模拟。仿真结果显示,经过多目标优化后的麦弗逊悬架各项性能均优于优化前,显著改善了电动汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性。     

电动小车开发中前麦弗逊式独立悬架匹配设计

介绍了根据整车参数,在满足整车性能和麦弗逊悬架运动特性的基础上,根据悬架结构之间的几何关系,匹配设计计算悬架硬点位置、刚度和阻尼的方法.以国内一款正在研发的电动小车为例,设计了与小车相匹配的前麦弗逊悬架结构,并在ADAMS/CAR下建立悬架模型.仿真结果表明匹配设计的麦弗逊悬架基本满足要求.研究结果为悬架设计的研究提供了参考.     

整车模型被动悬架的建模与仿真分析

基于系统动力学理论建立了含被动悬架的整车动力学模型。在MATLAB／Simulink中,集成以白噪声——积分器产生的地面输入,前、后、左、右悬架非簧载质量模型和整车运动模型最终实现被动悬架特性仿真的软件建模。通过对仿真实验结果的分析,验证了被动悬架的整车动力学模型和相应的仿真模型的可行性,为悬架参数设计和优化提供了技术基础。     

麦弗逊悬架总成设计方法研究

针对麦弗逊悬架总成,提出了相应的数字化设计方法．先建立其导向四杆机构的力学模型,再基于材料力学强度理论进行结构设计;进而在计算机软件平台建立其三维数字化模型;基于有限元理论,对麦弗逊悬架装配体进行有限元分析研究,并讨论了单元类型选取等关键技术问题,就制动、驱动及转向3种工况,给出了该装配体的结构强度对工程要求的满足程度判定方法．提出的设计方法有利于缩短产品开发周期、提高其市场竞争力．     

基于计算机仿真技术的新型半主动悬架建模及动力学分析

运用EASY5建立了EHA模型,运用机械系统分析软件ADAMS建立了半主动悬架的机械系统模型,运用MATLAB建立了基于模糊算法的控制模型,通过各软件之间的数据接口实现整车联合建模和协同仿真.结果表明:基于EHA的半主动悬架能够很好地降低车辆的垂直振动,提高车辆行驶的平顺性;多软件的协同仿真技术在研究半主动悬架的控制技术上是可行的,为机电液一体的复杂系统的建模和仿真提供了新的思路.     

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。     

电磁阻尼器惯性质量对汽车馈能悬架减振性能的影响

为了研究阻尼器惯性质量对汽车馈能悬架系统减振性能及馈能特性的影响,优化电磁阻尼器选型,根据汽车悬架系统动力学方程推出阻尼器惯性质量表达,并引入惯性质量,以悬架系统车身加速度、悬架动行程和车轮动变形量作为系统输出,建立了精确化馈能悬架系统的状态空间模型,通过状态空间模型系统输出的频域传递特性分析了惯性质量等级对悬架系统主要性能的影响。仿真结果表明:随着阻尼器等效惯性质量的增大,悬架系统平均馈能功率降低;虽然低频段主要性能指标的幅频传递特性有小幅改善,但中频段传递特性恶化严重;过高的阻尼器等效惯性质量会引起悬架系统总体性能恶化。通过1/4悬架系统台架实验对仿真结果进行验证,结果表明:在相同激励条件下,电磁阻尼器惯性质量使馈能悬架系统平均能量回收功率产生最高44%的衰减;较高等级的惯性质量导致悬架系统关键性能指标传递特性在中频段产生不同程度的恶化,共振频率发生小幅前移,悬架系统总体性能变差。实验结果验证了仿真结果的正确性。     

基于粒子群算法的麦弗逊悬架硬点优化

文章依据空间解析几何法构建麦弗逊悬架的数学模型,通过与ADAMS模型的对比,验证了模型的精度;采用Screening法和正交试验筛选出对悬架特性有显著影响的硬点坐标,拟合得到各定位参数的响应面函数;依据目标规划法确定各目标函数的加权因子,确定多目标优化模型;基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法实现悬架硬点坐标的多目标优化。结果表明,轮跳试验中,优化后的车轮定位参数变化量比优化前减小了18.10%~30.32%,验证了该文提出的麦弗逊悬架硬点优化方法的有效性。     

基于瞬心法的麦弗逊悬架特性分析与改进设计

文章提出了一种基于瞬心法进行麦弗逊悬架运动特性分析与优化设计的方法。该文以某款麦弗逊式悬架为研究对象,基于瞬心法对麦弗逊式悬架进行运动学分析,在此基础上构建了基于ADAMS的麦弗逊式悬架仿真模型,与试验数据的对比结果表明了所建模型是准确的;将灵敏度分析法与瞬心法下的运动学分析相结合,分析了下摆臂关键点变化对车轮定位参数的影响程度。该文的研究为该款车辆的悬架设计提供了参考。     

麦弗逊悬架侧载弹簧多目标优化方法

针对麦弗逊式悬架系统中采用的新型不等曲率弯曲螺旋弹簧,以降低麦弗逊悬架减振器的侧载、改善悬架系统综合性能,并降低弹簧元件的生产成本为主要目标,在侧载弹簧理论研究的基础上,结合内点罚函数法、车辆系统动力学仿真和有限元分析,提出一种基于虚拟样机技术的多目标优化设计方法.以某国产小型轿车为例,对这种螺旋弹簧结构参数进行优化设计,并进行了车辆系统动力学仿真、弹簧台架试验和整车强化路谱试验.结果表明,该优化设计方法能使弹簧材料节省2.71%,减振器侧载降低至近似为零,车身加速度功率谱密度第一共振峰幅值降低约24.37%.     

麦弗逊悬架运动学仿真分析及其优化

文章运用LMS Virtual.Lab Motion模块,建立某A0车的麦弗逊前悬架模型并进行平行轮跳仿真分析;对硬点坐标和衬套非线性刚度进行灵敏度分析,确定对前轮定位参数和轮距影响大的因素;运用Optimization模块进行多目标优化,改善了该悬架系统的运动特性,建立了一套较完整的悬架运动学分析优化流程,实现了对衬...     

基于Optistruct脱模约束函数的悬架控制臂拓扑设计

以麦弗逊悬架下控制臂为研究对象,将Adams/car提供的悬架参数为基础在CATIA中建立控制臂原始几何模型并在Hyperworks中建立有限元模型。进行了转向及制动工况中控制臂的受载分析,并在此基础上进行了以最小加权应变能为目标基于脱模方向约束的拓扑优化。根据对优化结果的解读对控制臂进行了重新建模,并进行了模态分析验证。结果表明,该结构能有效地减少控制臂材料,保证刚度,并避免了悬架系统的共振,为控制臂设计提供了一套新的系统化设计方法,具有一定工程指导意义。     

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。     

基于最小二乘递推算法的半主动悬架系统参数辨识

为了减少在实体建模过程中的误差,本文对半主动悬架系统进行参数辨识研究。在对悬架结构进行分析的基础上,基于ADAMS建立了半主动悬架减振控制系统的实体模型。采用最小二乘递推算法对悬架系统各指标参数进行辨识,辨识后的输出响应曲线与MATLAB输出曲线基本吻合。仿真结果表明:最小二乘递推算法可以有效地降低误差值,提高悬架系统实体建模的准确性,对进一步的悬架系统控制策略研究具有非常重要的意义。     

基于ADAMS的麦弗逊悬架运动学优化

悬架运动学的优化是汽车底盘开发中的重要内容,目前商用动力学软件并没有专门针对悬架运动学的优化方法,多采用试凑法或实验设计方法。本文应用Adams/ Insight 工具进行灵敏度分析并确定适当的硬点坐标为优化变量。选用一种适合悬架运动学优化的牛顿迭代法对优化变量进行优化。该方法能快速的找出所需调整的设计变量,并快速有效的找到最优解,适合多目标优化。针对某样车前麦弗逊悬架前束角及外倾角存在的问题,应用该方法对目标函数影响较大的硬点坐标值进行优化,仿真结果表明：该麦弗逊悬架的运动学性能得到了有效改善。     

某轻型客车前悬架系统设计

文章主要研究轻型客车前独立悬架的设计计算方法以及独立悬架的设计试验验证,首先对麦弗逊独立悬架的主要部件如减震器的设计、螺旋弹簧的设计、横向稳定杆的设计校核及麦弗逊式独立悬架的刚度进行了分析,然后通过试验验证悬架的偏频、平顺性等,优化悬架的设计.     

汽车减振器橡胶连接件动态特性实验研究

研究麦弗逊悬架中橡胶连接零件对悬架系统的影响,对其动态特性进行数学建模.基于实验数据,建立合适的数学模型,采用双折线恢复力模型拟合迟滞回线,将恢复力分解为1次和3次弹性恢复力、1次黏性项和双折线恢复力3个部分,基于能量法对各项参数分批进行识别.通过对实验数据的分析,得出了各项系数与频率、振幅的关系曲线,并研究了频率、振幅对各项系数的影响.结果表明,随着频率的增加,阻尼系数逐渐减小;1次弹性系数随着振幅的增加而增大,3次弹性系数随着振幅的增加而减小.     

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。