基于多体动力学的麦弗逊悬架性能分析与优化

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1、分类号：U463.33+1密级：UDC：621编号：15-080200-103M河北工业大学硕士学位论文基于多体动力学的麦弗逊悬架性能分析与优化论文作者：徐淋浩学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：机械工程指导教师：卞学良职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringPERFORMANCEANALYSISANDOPTIMIZATIONOFMACPHERSONSUS

2、PENSIONBASEDONMULTIODYMETHODByXuLinhaoSupervisor:Prof.BianXueliangApril2015原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版

3、权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要麦弗逊式独立悬架是在汽车的前悬架上被广泛使用，研究其硬点的布置，会影响悬架和转向系统的性能，甚至是整车的性能。因此对麦弗逊悬

4、架的研究具有重要的意义。麦弗逊悬架是一个复杂的多刚体系统，其相对运动比较复杂。本文以多体动力学为理论基础，把某轻型车的麦弗逊前悬架与转向系统作为一个整体对其进行性能分析，采用遗传算法，并运用MATLAB相应的编程来实现悬架硬点的优化。本文的主要内容如下：1.运用多体动力学软件ADAMS/Car建立了某轻型车麦弗逊悬架系统和转向系统的装配模型，将二者作为整体来研究。分别在同向车轮跳动量和反向车轮跳动量的不同高度下进行转向试验，研究每次试验的转向误差，对转向性能进行评价；进行平行轮跳试验，考查车轮定位参数是否符合

5、设计的要求；研究转向梯形断开点坐标变化对转向误差影响。2.以多体动力学理论为基础，在MTALAB中通过编程建立某轻型车的麦弗逊悬架和转向系统的运动学数学模型。同时采用MTALAB中的遗传算法，根据在不同转角下转向误差的总体分布，引入的基于余弦函数的二元权重函数，建立转向误差的优化数学模型，对影响转向误差的几个硬点的坐标进行优化。3.根据优化后的硬点坐标，在ADAMS/Car中建立优化后的麦弗逊悬架和转向系统装配模型，对其在平衡位置时进行转向试验，验证转向误差。并通过平行轮跳验证其车轮定位参数在合理的范围内，从

6、而证实了本文优化方法合理可行。本文基于多体动力学，将麦弗逊悬架和转向系作为一个整体研究，并运用MATLAB编程实现的悬架硬点的优化方法，将为麦弗逊悬架的研究提供帮助。关键字:多体动力学ADAMS/Car麦弗逊悬架转向误差遗传算法MATLABIABSTRACTMcPhersonsuspensioniswidelyusedinvehicle'sfrontsuspension.Itshard-pointarrangementwillaffecttheperformanceofthesuspensionandstee

7、ringsystem,eventhevehicle'sperformance.Therefore,todoresearchonMcPhersonsuspensionisofgreatsignificance.BasedonthetheoryofMulti-bodyDynamics,treatingMcPhersonsuspensionandthesteeringsystemofalightvehicleasawhole,theperformanceanalysisandtheoptimizationofhar

8、dpointsbyusingGeneticAlgorithminMATLABisdone.Themaincontentsareasfollows:1.AlightvehicleMcPhersonsuspensionandsteeringassemblywhichisstudiedasawholeisestablishedviausingADAMS/Car.Duringeverystepofwheel