某物流车非独立前悬架K&C特性分析及优化

针对非独立前悬架特性不合理而影响操纵稳定性的问题,采用ADAMS/Car软件建立物流车非独立前悬架模型。分析发现,在K(kinematics)特性仿真中,悬架前束角变化范围为-0.967°～0.413°,变化范围较大,需进行优化;在C(compliance)特性仿真中,悬架前束角和外倾角的变化范围较小,在合理范围之内。故选择敏感度较高的控制臂下硬点x坐标、控制臂上硬点x坐标为优化设计变量,将K特性仿真中的前束角、外倾角的范围变化量最小作为优化目标函数,以加权平方和法建立优化数学模型,利用响应面算法对悬架结构进行多目标优化。优化后,前束角变化范围为-0.507°～0.248°,范围变化量降低45.2%,悬架特性得以较大改善。     

基于遗传算法和MATLAB-ADAMS的汽车转向节优化计算

针对某微型汽车转向沉重、前轮摆振和前轮磨耗严重的问题,首先建立了麦弗逊前悬架数学模型,依照给定的前轮定位目标参数,在Matlab环境下,优化计算得出转向节关键点静平衡位置坐标,然后根据计算结果在ADAMS软件中建立麦弗逊前悬架虚拟样机模型,最后采用遗传算法联合ADAMS仿真优化的方法,以前轮上下跳动时4个前轮定位参数值相对于给定值变化量绝对值加权之和最小为综合目标,对其进行优化.优化后4个前轮定位参数值都是围绕目标值上下变化,其中后倾角变化幅度减少32%,内倾角变化幅度减少24%,前束角变化减少34%,外倾角的变化也一直处于外张状态,悬架运动特性得到改善,同时也证明了联合仿真优化方法方便可行.     

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。     

某MPV麦弗逊前独立悬架的ADAMS建模与仿真实验

利用ADAMS/Car建模软件,建立某MPV麦弗逊式前独立悬架的虚拟样机模型,并进行仿真实验,得到主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束角等特性曲线,为该车型的前悬架设计提供借鉴。     

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。     

轿车前悬架结构动力学建模与分析

本文首先运用ADAMS软件建立了轿车前悬架仿真模型,接着在仿真模型的基础上加地面激励,通过仿真分析得出了前轮侧向滑移量随车轮跳动量的结构运动学特性曲线。最后对前悬架结构参数进行了优化设计,把前轮接地点的侧向滑移量作为优化设计的目标函数,对所建立的设计变量进行了分析计算,最终的优化结果使各结构参数变得更加合理,侧向滑移量的绝对值得到降低。     

基于响应面方法的转向梯形优化设计

在考虑悬架跳动时前束角变化的情况下,为实现对车辆转向运动学的最优化,以某小型皮卡车为研究对象,利用ADAMS/CAR软件建立前悬架和转向总成虚拟样机模型,进行转向和轮跳仿真实验。以内、外球头的空间坐标为优化变量,分别以阿克曼误差的均方根和前束角的变化范围为目标,运用DOE方法进行2次试验设计;根据实验结果分别对影响阿克曼误差和前束角的影响因素进行灵敏度分析,运用响应面方法(RSM)拟合出回归模型。利用MATLAB优化工具箱在约束前束角的情况下,对阿克曼误差进行优化,得到硬点的最优值。研究结果表明:在前束角的变化范围减少10%的前提下,转向机构在0°~25°常用转向角度,阿克曼误差减少51.27%。优化后的结果明显地改善了转向的运动学特性,并且避免了单独优化转向,对前束角造成的影响。     

轿车后轮定位参数动态特性试验测试方法研究

以某典型中级轿车后轮为例,对轿车后轮定位参数动态特性试验测试方法进行了研究.设计制定了基于电-液伺服四通道车辆道路模拟试验台的后轮定位参数测量试验方案,在振动台架上测定该车后轮前束角和外倾角的动态变化特性,研究了扫频信号和随机信号加载和单双侧加载等不同的加载方式对测试结果的影响,并对试验结果进行了误差分析.研究表明,该车轮定位参数动态特性试验测量方法简单、可行,准确度较高,为车轮定位参数的动态特性的测取提供了新思路.     

基于NSGA-Ⅱ算法的麦弗逊悬架多目标优化

为了减小悬架定位参数在轮跳过程中的变化量和变化趋势,以改善整车的操纵稳定性,减小轮胎的磨损,搭建了悬架硬点优化设计的平台。利用多目标/多参数优化软件Isight,联合Adams/Car,在工程可行性约束条件下,应用改进型非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ对悬架系统进行寻优计算,得到Pareto最优解集。优化结果表明,悬架定位参数在车轮跳动过程中的变化量有不同程度的减小;前束角和外倾角变化最明显,变化范围由-1.11°~1.22°降低到-0.2°~0.31°,减小了78.4%,外倾角由-1.12°~1.71°降低到-0.56°~1.27°,减小了35.1%;主销后倾和主销内倾角变化范围分别减小了3.1%和4.1%,有效地降低了轮胎磨损,使整车的操纵稳定性能有所改善。     

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。     

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。     

FSC赛车转向梯形机构断开点仿真与优化设计

为减小某赛车转向时前轮的磨损,利用ADAMS/CAR软件,建立了某FSC赛车前悬架和转向系统的多体动力学模型,并进行了前轮同向跳动仿真和转向仿真.借助于ADAMS/INSIGHT,选取设计变量,设置约束条件,建立目标函数,对双横臂独立悬架的断开式转向梯形机构的断开点位置进行了优化设计后,再次进行双轮同向跳动和转向仿真分析.仿真结果表明,优化后的车轮前束角随车轮上下跳动的变化量明显减小,转向特性曲线更加接近理想转向特性曲线,减少了转向时的前轮磨损.     

Kinematic characterization and optimization of vehicle front-suspension design based on ADAMS

To improve the suspension performance and steering stability of light vehicles, we built a kinematic simulation model of a whole independent double-wishbone suspension system by using ADAMS software, created random excitations of the test platforms of respectively the left and the right wheels according to actual running conditions of a vehicle, and explored the changing patterns of the kinematic characteristic parameters in the process of suspension motion. The irrationality of the suspension guiding mechanism design was pointed out through simulation and analysis, and the existent problems of the guiding mechanism were optimized and calculated. The results show that all the front-wheel alignment parameters, including the camber, the toe, the caster and the inclination, only slightly change within corresponding allowable ranges in design before and after optimization. The optimization reduces the variation of the wheel-center distance from 47.01 mm to a change of 8.28 mm within the allowable range of ?10 mm to 10 mm, promising an improvement of the vehicle steering stability. The optimization also confines the front-wheel sideways slippage to a much smaller change of 2.23 mm; this helps to greatly reduce the wear of tires and assure the straight running stability of the vehicle.     

失控车辆撞击下避险车道末端挡墙的动力响应与损伤特征分析

研究失控车辆撞击下避险车道末端挡墙的动力响应与损伤特征可以为避险车道末端挡墙的应用和完善提供理论依据。首先基于LS-DYNA 软件建立了车辆-钢筋混凝土挡墙有限元模型,并且通过已有的落锤冲击钢筋混凝土梁试验的结果,对建立的有限元模型进行验证。然后采用正交试验方法对钢筋混凝土挡墙的参数进行了设计。最后进行车辆撞击钢筋混凝土挡墙的非线性有限元仿真,研究车辆的速度、撞击位置、撞击角度以及车辆前保险杠的刚度对钢筋混凝土挡墙的动力响应和损伤特征的影响。结果表明：车辆的速度、撞击角度、保险杠的刚度对于挡墙的动力学响应以及损伤程度均有显著影响,随着车速、撞击角度和保险杠刚度的增加,挡墙的损伤逐渐加剧;挡墙的损伤区域主要分为撞击区域和墙角区域,其中撞击区域的损伤较为严重,破坏形式为冲剪破坏,墙角区域的损伤较轻,破坏形式为剪切破坏。     

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。     

基于响应面法和遗传算法的某SUV前悬优化

为了提高SUV的操纵稳定性,实现越野车型前悬架性能的优化,以某SUV的前悬架为研究对象,以多体动力学为基础,利用ADAMS/Car软件建立了某中大型SUV的前悬架装配动力学模型.采用灵敏度分析选取对前轮定位参数影响大的关键点作为优化变量,基于响应面法建立了3种阶次的响应面模型.在MATLAB中运用遗传算法得到了响应面模型目标函数的最优解,最后对各优化结果进行对比分析.研究结果表明响应面法能较精确地表示前轮定位参数,遗传算法优化可以明显减小前轮同向跳动过程中定位参数的变化量.     

面向FSAE赛车侧风稳定性的悬架结构优化

为研究FSAE赛车侧风稳定性,依据多刚体动力学理论,利用ADAMS软件建立了某FSAE赛车模型及比赛赛道模型.通过与2010年中国方程式汽车大赛(FSAE)中车载信息系统所采集数据的对比,验证了虚拟样机模型的准确性.在此基础上,对典型侧风进行了模拟,利用虚拟试验分析了赛车的侧风稳定性.通过对侧风作用下的三自由度赛车模型的分析,利用ADAMS/Insight模块得到了悬架主要结构参数对侧风稳定性影响的灵敏度,并进行优化.优化结果表明,赛车的侧风稳定性得到了提高.