基于多体动力学的汽车平顺性模型的建立与分析

论文摘要

SUV(Sport Utility Vehicle),即运动型多功能车。由于其既具有越野车的部分功能,又能够部分满足家庭休闲的需要,因此在市场上颇受欢迎。在现代高速汽车生产制造中,操纵稳定性和行驶平顺性显得更加重要,已成为评价汽车性能的重要技术指标。随着计算机技术的迅猛发展,基于多体动力学理论的虚拟样机技术在汽车操纵稳定性及平顺性研究和设计领域中得到了广泛的应用。本文采用多体系统动力学的理论和方法,运用ADAMS软件,对某SUV车型前悬架和整车模型进行了参数化处理,完成了前悬架性能和整车动力学特性的灵敏度分析和优化设计,并对整车平顺性能进行了初步探讨,为该车型的研发提供了一个具有理论指导价值的有效方法。利用所建立的SUV车型前悬架的多体系统模型及基于灵敏度分析的优化设计方法,进行了前悬架主要性能参数的灵敏度分析,分析了各个设计变量对前悬架主要性能参数的影响,完成了前悬架主要性能的优化设计,研究了设计变量之间的耦合关系,得到了具有较高指导价值和实用价值的优化结果。利用所建立的SUV整车多体系统模型,进行了整车操纵稳定性的灵敏度分析,分析了各个设计变量对整车操纵稳定性的影响,找出了重要的影响因素,并完成了整车操纵稳定性的动态优化设计,分析了设计变量之间的耦合关系,优化结果对于SUV车型的设计与研发有较高的指导价值。在建立的SUV整车多体系统模型的基础上,考虑了橡胶衬套对车辆平顺性的影响,建立了SUV整车平顺性仿真模型,利用VB软件编制了路面文件自动生成器,利用MATLAB软件编制了平顺性评价程序,对整车的平顺性能进行了初步探讨。在SIMULINK里建立了该车型的数学模型并进行了仿真分析,比较了两种仿真分析的一致性。经过仿真计算与分析,所建立的SUV前悬架和整车多体系统模型与实际车型在主要性能参数及其变化趋势上基本相符,得到了该车型生产厂家的认可。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题的来源与意义
• 1.3 课题研究的国内外现状与进展
• 1.3.1 国内外汽车研发现状与进展
• 1.3.2 国内外汽车仿真的现状与进展
• 1.4 本文的研究内容与组织结构
• 1.4.1 本文的主要研究内容和意义
• 1.4.2 本文的主要创新点
• 2 SUV前悬架灵敏度分析与优化设计
• 2.1 定位参数的参数化设计
• 2.2 灵敏度分析
• 2.3 优化设计
• 2.3.1 建立优化模型
• 2.3.2 优化设计结果与分析
• 2.4 设计变量之间的耦合关系
• 2.5 本章小结
• 3 SUV车型整车操纵稳定性动态优化设计
• 3.1 整车参数化模型的建立
• 3.2 整车操纵稳定性灵敏度分析
• 3.3 整车操纵稳定性优化设计
• 3.3.1 优化模型
• 3.3.2 整车操纵稳定性优化设计结果与分析
• 3.4 设计变量之间的耦合关系
• 3.5 本章小结
• 4 SUV车型整车平顺性动态仿真
• 4.1 平顺性概述及评价方法
• 4.1.1 平顺性概述
• 4.1.2 平顺性的评价方法
• 4.2 整车平顺性模型及路面谱的建立
• 4.2.1 整车平顺性模型的建立
• 4.2.2 路面谱的建立
• 4.3 平顺性仿真分析
• 4.4 SIMULINK振动仿真
• 4.5 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间参加的科研项目和发表的科研论文