麦弗逊悬架仿真试验与优化研究.pdf

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1、麦弗逊悬架仿真试验与优化研究周晓明，甄龙信(1．中信戴卡轮毂制造股份有限公司，河北秦皇岛066000；2．燕山大学车辆与能源学院，河北秦皇岛066004)摘要：建立某电动汽车麦弗逊悬架系统的虚拟模型，对轮胎横向滑移量进行仿真。对该悬架系统进行试验研究，测量轮胎的实际横向滑移量。仿真结果和试验结果之问的误差小于7％，说明该虚拟模是精确的。以轮胎横向滑移量为目标函数，利用虚拟模型对该悬架系统的结构参数进行优化研究，结果表明存设计变量的取值范围内和约束条件下，目标函数存在着多个极值点，需要选择多个初始点进行优化，才能得到更好的结果。

2、关键词：麦弗逊悬架；横向滑移量；仿真；试验；优化ResearchonSimulationandExperimentandOptimizationoftheMcphersonSuspensionZH0UXiaoming．ZHENLongxin(1．CiticDicastalWheelManufacturingCo．，Ltd．，QinhuangdaoHebei066000，China；2．SchoolofVehicleandEnergyEngineering，YanshanUniversity，QinhuangdaoHebei06

3、6004，Cbina)Abstract：ThevirtualmodelofMcPhersonsuspensionofaDelectricvehicletosimulatethelateralslipoftirewasestablished．Theexper—imentwasdonetothissuspensiontolneasuretheaetuallateralslipoftire．TheerrorbetweensimulationresultandexperimentalresultiSlessthan7percent，w

4、hichindicatesthatthevirtualmodelisaccurate．Withlateralslipoftireservingasobjectivefunction，optimizationstudywasperformedtostructureparametersofthissuspensionthroughthevirtualmode1．Optimizationresultsshowtheobjectivefunctionhasmuhi—pieextremepointsinthevariationrange

5、ofdesignvariablesandunderconstraintconditions．Soinordertoachievebetteroptimizationeffect，itisnecessarytoselectmu]tipleinitialpointstoperformoptimization．Keywords：Mcphersonsuspension；Lateralslip；Simulation；Experiment；Optimization悬架系统是影响车辆平顺性和轮胎使用状况的重要因素。均采用固定副，其他地方的连

6、接均采用球铰副。在车辆行驶过程中，悬架的弹性元件不停地伸缩，轮胎和轮胎建立虚拟模型时，需要确定悬架的设计点。文中确定的麦除了相对于车架上下运动外，还存在横向滑移，如果横向滑移弗逊悬架的设计点如表1所示。量过大，将加剧轮胎的磨损，缩短轮胎的寿命，增加车辆的运行成本和爆胎危险，严重影响车辆的行驶平顺性和安全性。因表l悬架的设计点而一些文献对悬架的结构参数进行仿真与优化，对悬架的设计具有一定的参考价值。但要保证仿真和优化结果的准确性，还需要试验来验证，之前的文献都没有对仿真和优化的结果进行试验验证，因而距离实际应用还有一定的差距。基

7、于以上原因，笔者利用ADAMS软件建立某电动汽车麦弗逊悬架系统的虚拟模型，对此悬架系统的轮胎横向滑移量进行仿真和试验研究。以轮胎横向滑移量为目标函数，利用虚拟模型对此悬架系统的结构参数进行优化研究。1麦弗逊悬架虚拟模型的建立以燕山大学车辆与能源学院电动汽车课题组开发的四轮驱动电动汽车的悬架为原型，利用ADAMS／View模块创建麦弗逊悬架的主销内倾角为7．68。，主销后倾角为3．02。，前轮外独立悬架的虚拟模型。建立虚拟模型前，对实际悬架系统进行倾角为0．2。，前轮前束角为0．2。。所建立的麦弗逊悬架虚拟模如下简化和假设：型如

8、图1所示。坐标原点在转向节内点B，沿车辆侧向指向车(1J除了弹簧外，前悬架中其他零部件都认为是刚体。辆内部为轴正向，车辆前进方向为z轴正向，垂直地面向上(2)忽略各运动副内的摩擦力。为y轴正向。仿真时，在测试平台上施加y轴方向的运动，在(3)轮胎简化为刚体。测试平台与轮胎的接