依維柯汽車多體動(dòng)力學(xué)仿真分析、優(yōu)化研究及工程實(shí)現(xiàn).pdf

1、該文以依維柯汽車為研究對象,運(yùn)用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論和方法,進(jìn)行了面向整車性能分析的動(dòng)力學(xué)仿真和基于動(dòng)力學(xué)仿真的懸架優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.建立了依維柯整車系統(tǒng)多剛體動(dòng)力學(xué)仿真模型.為了提高仿真模型的計(jì)算精度,在整車系統(tǒng)多剛體動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)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?dòng)力學(xué)仿真模型.采用了圖紙查閱、理論推算、實(shí)驗(yàn)測試與CAD建模相結(jié)合的方法獲取了整車

2、動(dòng)力學(xué)仿真模型的基本參數(shù).經(jīng)該車動(dòng)力學(xué)模型仿真計(jì)算結(jié)果與實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果對比驗(yàn)證,該模型可以較準(zhǔn)確地預(yù)測該車在行駛過程中的動(dòng)力學(xué)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(yùn)動(dòng)學(xué)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(dòng)時(shí)的變化規(guī)律以及在汽車側(cè)傾運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dòng)性能進(jìn)行了仿真計(jì)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(jìn)設(shè)計(jì)或同類型汽車的設(shè)計(jì)提供了參考.結(jié)合該車換型時(shí)在行駛平順性上出現(xiàn)的問題,對該車懸架系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),提出了一種懸架系統(tǒng)特性參數(shù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型和一套基于仿真的懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,并運(yùn)用該數(shù)學(xué)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(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),出于動(dòng)態(tài)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型考慮了懸架系統(tǒng)的減振特性與整車其它相關(guān)性能的匹配,因此,該車懸架系統(tǒng)獲得的優(yōu)化結(jié)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(yàn)的結(jié)果表明:行駛平順性指標(biāo)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(dòng)加速度均方根值指標(biāo),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(dòng)力學(xué)仿真的懸架特性參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與優(yōu)化結(jié)果具有重要的工程實(shí)用價(jià)值.在該文