双横臂扭杆弹簧悬架系统刚度与阻尼特性分析的新方法

利用空间解析几何方法,建立了考虑导向杆件、弹性元件和阻尼元件的空间结构、空间姿态和空间尺寸的具有三维空间结构的转向轮的双横臂扭杆弹簧悬架系统的数学模型,研究该悬架的空间结构非线性阻尼和非线性刚度特性。分析结果表明:该悬架系统的等效阻尼和等效刚度具有明显的空间结构非线性特征。

减少四轮驱动电动汽车关键零部件的种类,简化整车结构,是降低其批量化制造成本的有效途径。为此,在对悬架导向机构和转向机构进行优化设计的基础上,提出双横臂悬架-扭杆弹簧-电动轮模块化设计概念和一种零前束变化非转向轮双横臂悬架导向机构,实现了前后悬架-电动轮模块的通用化,并成功应用于国内第一台线控转向四轮驱动燃料电池微型汽车“春晖三号”底盘系统的开发。

以eq1031轻型货车为例,对扭杆弹簧双横臂独立悬架进行了结构性分析,简述了保证双横臂独立悬架上线装配姿态正确的工序过程和控制措施。

根据fsae大赛规则,采用设定基准目标的方法确定整车的轴距、前后轮距、质心位置等重要参数,完成双横臂悬架主要参数、悬架导向机构的设计。利用catia对悬架各部分零件进行三维建模和装配,运用ansya对前悬立柱、摇臂进行强度校核。分析结果显示:设计的零件满足材料的强度要求。装配完成后的赛车实际运行结果表明:设计出的双横臂悬架系统具有较好的平顺性,设计方法合理,可为车辆悬架系统的理论计算和轻量化设计提供参考。

采用复数法分析了双横臂扭杆悬架的运动特性,并建立了整套设计计算方法,其中包括主销内倾角、车轮外倾角、轮距、悬架中心和侧倾中心以及悬架刚度等参数随车轮载荷变化的关系特性。

为了设计一种以舒适性为导向的车辆悬架结构,基于无源系统理论和lmi线性矩阵不等式方法,设计了正实鲁棒控制器,以车身加速度均方根值为乘坐舒适性指标,将求解悬架结构的问题归结为求解正实鲁棒控制器的问题,利用遗传算法结合lmi算法解bmi双线性矩阵不等式求解该问题,然后将得到的正实阻抗传递函数用弹簧、阻尼、惯容器(inerter-spring-damper,isd)物理实现出来。结果表明,与传统被动悬架相比,综合出来的isd悬架能够显著改善车辆的乘坐舒适性和行驶安全性。

针对某车型扭杆式双横臂独立悬架前轮距加宽的要求,提出了改型设计的几种方案,并根据轮距和定位参数随轮跳变化的曲线趋势确定了最优方案。建立了扭杆式双横臂独立悬架虚拟样机模型,通过对比静态平衡位置时定位参数的理论值与仿真值,验证了模型的准确性。通过分析5种运动特性曲线变化趋势可知,前束角变化最为灵敏,从而可确定上下摆臂各加长40mm、转向器长度不变、转向拉杆每侧加长40mm的方案为最优。

上置扭杆式双横臂独立悬架是较复杂的一种悬架形式,分析其运动特性对汽车的轮胎偏磨和整车性能都有重要的参考价值。利用adams/car软件建立了虚拟样机模型,通过对比静态平衡位置时定位参数的理论值与仿真值,验证了模型的准确性。设置轮跳合理的范围,进行同向跳动仿真,得到5项运动特性变化曲线。分析曲线的变化趋势,得到轮距变化超出一般的要求区间,可能导致轮胎磨损严重,以及直线行驶能力变差等结论。

该文研究得到了拉索-阻尼器-弹簧系统的复特征频率方程。在阻尼器和弹簧安装点距拉索锚固点长度与拉索长度之比远远小于1的假设条件下,得到了拉索-阻尼器-弹簧系统模态阻尼比的近似解析解,该近似解析解与数值计算得到的精确解对比吻合良好。当弹簧和阻尼器处于同一侧时将会减小拉索所能获得的最大模态阻尼值,而当阻尼器与弹簧在拉索两端时弹簧对阻尼的影响几乎可以忽略。当阻尼器仍处于拉索锚固点附近而弹簧位置向中间移动时由阻尼器引起的频率变化量仍是小量的条件下,得到了结合数值频率解的拉索-阻尼器-弹簧系统模态阻尼比近似解析式。此时拉索所能获得最大模态阻尼比、对应的最优阻尼系数、无量纲频率与弹簧位置、刚度之间存在明确的变化关系。该文研究成果对于拉索端部同时附加橡胶减振器和阻尼器、附加阻尼器的索网结构减振设计具有重要的参考价值。

综合国内外资料，探讨了双精管扭杆悬架设计中广泛应用的国截面直扭杆的设计方法和双向筒式减振器参数的初步确定，并用于某轻型客车前悬架的改进设计，获得了满意的结果.

综合国内外资料,探讨了双横臂扭杆悬架设计广泛应用的圆截面直扭杆的设计方法和双向筒式减振器的参数的初步确定,并用于某轻型客车前悬架的改进设计,获得了满意的结果。

针对某越野车双横臂前悬架,采用有限转动张量法,结合空间解析几何理论知识,推导车轮定位参数随车轮跳动量的变化规律,并与adams仿真结果、实车设计基准值进行对比,据此验证所建模型的正确性。利用matlab软件,根据数学模型计算车轮等位参数的变化情况,在对计算结果分析的基础上,针对前轮前束角和轮距的变化范围不满足设计要求的问题,借助adams/insight模块对悬架硬点位置进行灵敏度分析,并以此为根据进行二次函数响应面法拟合,最后根据拟合函数匹配硬点位置。优化分析结果表明:悬架的运动学性能满足设计要求,验证了此次优化设计的有效性。

采用虚拟样机技术,借助于adams软件这个操作平台,针对某商务车前悬架建立了多体动力学模型,并对其进行运动学仿真分析,从中获得了随车轮上下跳动的悬架车轮定位参数的变化规律,这为汽车悬架系统开发提供了一种有效的手段。

在机构运动分析的基础上,导出了精确分析悬架受力、刚度和阻尼特性的基本公式,给出了按选定的偏频和相对阻尼比确定扭杆刚度和减震器阻尼参数的设计步骤.以此为理论基础,开发出了简明实用的双横臂扭杆悬架系统刚度和阻尼参数非线性分析与设计软件.

利用catia软件对悬架系统进行实体建模,并利用hypermesh软件进行拓扑优化分析和刚、强度分析,同时结合对未来轻量化材料的探讨,寻找双横臂悬架轻量化设计方法。

根据某汽车双横臂前悬架硬点坐标等参数,应用adams/car建立该悬架虚拟样机模型,并对悬架系统进行车轮跳动仿真分析,模拟车轮跳动对双横臂悬架前轮定位参数的影响,得出相应参数的变化规律曲线.根据仿真试验结果和相关参数的设计要求,对该悬架的部分硬点位置及悬架特性参数进行优化,使悬架的综合性能达到最佳.结果表明,所做的优化设计有效,改善了悬架系统的运动学特性.

利用adams/car模块建立大学生方程式赛车(fsae)双横臂独立悬架仿真模型;对模型进行运动学仿真,对表征悬架运动学性能的参数进行分析以确定优化目标;利用adams/insight模块通过设定设计变量、综合目标函数和约束条件进行多目标优化设计;根据优化结果修改悬架的运动学仿真模型,再次进行仿真分析,并比较优化前和优化后悬架的综合性能;仿真结果表明,优化后的悬架综合性能得到明显提高,证明了多目标优化设计方法的有效性和正确性。

针对双横臂独立扭杆弹簧悬架的特点,运用多体动力学的理论建立了某商务车独立悬架的运动学数学模型和仿真模型,基于遗传算法开发了多目标的优化程序,通过adams/solver和外部程序的接口文件实现了数据传输。将优化前仿真结果与优化后得到的仿真结果进行了性能对比,结果表明,优化后的仿真结果有效地改善了悬架的性能。该方法和传统的优化设计方法相比,优点在于能提高精度和效率。

建立了某五轴载货汽车双扭杆双横臂悬架有限元模型,对各零部件之间连接关系进行模拟,在此基础上,对模型静态刚度和强度特性进行分析。计算结果与理论解和试验结果基本吻合,验证了该类型悬架有限元模型的正确性。

采用虚功原理、有限张量和矢量代数法计算双横臂扭杆悬架的刚度,应用adams软件验证数学方法计算的可行性。基于随机振动的方法分析轮胎动载荷、悬架动行程和舒适性3个性能指标,对扭杆设计的基本参数进行优化,减小实际行车中的悬架位移和撞击限位块频率,测试效果明显,为总布置设计提供精确的设计参数。

汽车转向和悬架系统是现代汽车的重要部件,对整车行驶动力学(如操纵稳定性、行驶平顺性等)有举足轻重的影响。利用adams/view对双横臂式独立悬架进行建模仿真,研究分析汽车运动中悬架随车轮跳动时定位参教的变化规律,进而对其参数的变化进行动力学分析总结悬架对汽车转向的影响。

为提高fsae赛车的操纵稳定性,利用adams/car建立fsae赛车双横臂前悬架仿真模型,通过双轮同向跳动仿真试验,分析影响悬架性能的参数值及其变化情况;利用adams/insight对该悬架进行多目标优化设计,根据优化结果修改部分硬点的坐标值;再次进行双轮同向跳动仿真试验,优化前后的结果对比表明:优化后,悬架的整体性能得到较大提高,有助于整车操纵稳定性的改善。