依維柯汽車多體動力學仿真分析、優(yōu)化研究及工程實現(xiàn).pdf

1、該文以依維柯汽車為研究對象,運用多體系統(tǒng)動力學理論和方法,進行了面向整車性能分析的動力學仿真和基于動力學仿真的懸架優(yōu)化設計研究.建立了依維柯整車系統(tǒng)多剛體動力學仿真模型.為了提高仿真模型的計算精度,在整車系統(tǒng)多剛體動力學模型的基礎上,采用模態(tài)集成方法和離散化方法分別建立汽車橫向穩(wěn)定桿和板簧的柔性體,從而建立了由橡膠襯套、柔性體和剛體組成的整車系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿恿W仿真模型.采用了圖紙查閱、理論推算、實驗測試與CAD建模相結合的方法獲取了整車

2、動力學仿真模型的基本參數(shù).經(jīng)該車動力學模型仿真計算結果與實車試驗結果對比驗證,該模型可以較準確地預測該車在行駛過程中的動力學性能.以某型號依維柯汽車為仿真對象,研究了該車懸架系統(tǒng)運動學特性和前車輪外傾角、車輪前束角、車輪轉(zhuǎn)向角、前懸架垂直剛度隨車輪中心跳動時的變化規(guī)律以及在汽車側(cè)傾運動時后車輪外傾角與車身側(cè)傾角之間的變化規(guī)律,此外,還對該車的操縱穩(wěn)定性、行駛平順性、緊急制動性能進行了仿真計算并分析與探討了對這些性能影響因素的變化規(guī)律,為

3、該車的改進設計或同類型汽車的設計提供了參考.結合該車換型時在行駛平順性上出現(xiàn)的問題,對該車懸架系統(tǒng)進行了優(yōu)化設計,提出了一種懸架系統(tǒng)特性參數(shù)動態(tài)優(yōu)化數(shù)學模型和一套基于仿真的懸架系統(tǒng)優(yōu)化設計方法,并運用該數(shù)學模型和優(yōu)化方法,在考慮了75種汽車行駛工況的情況下,對懸架系統(tǒng)進行了優(yōu)化設計,出于動態(tài)優(yōu)化數(shù)學模型考慮了懸架系統(tǒng)的減振特性與整車其它相關性能的匹配,因此,該車懸架系統(tǒng)獲得的優(yōu)化結果能夠較好的改善汽車行駛平順性并兼顧到汽車操縱穩(wěn)定性.在

4、工程上,采用該文給出的懸架特性參數(shù)優(yōu)化方案后,經(jīng)定型道路試驗的結果表明:行駛平順性指標比優(yōu)化前改善較大,尤其是該車在各種車速行駛下的座椅處振動加速度均方根值指標,平均降低了18％左右,此外,該車優(yōu)化后的懸架特性參數(shù)對操縱穩(wěn)定性沒有產(chǎn)生不利的影響.相反,在穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)性能、轉(zhuǎn)向回正性能方面還略有改善,基本上是最優(yōu)適中地滿足了汽車在這兩方面性能的要求,該文給出的基于整車動力學仿真的懸架特性參數(shù)優(yōu)化設計方法與優(yōu)化結果具有重要的工程實用價值.在該文