基于动力学理论的轿车悬架参数优化.pdf

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1、第28卷第2期北京建筑工程学院学报VoJ．28No．22012年6月JournalofBeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitectureJun．20l2文章编号：1004—6011(2012)02—0056—05基于动力学理论的轿车悬架参数优化张广也，杨建伟(北京建筑工程学院机电与汽车工程学院，北京100044)摘要：为提高麦弗逊式独立悬架设计效率，解决悬架的参数对悬架稳定性产生的不良影响，针对某轿车麦弗逊前悬架，应用动力学理论建立轿车的1／4悬架模型，进行车轮随机激励的跳动仿真，验证模型的准

2、确性，然后分别对悬架弹簧刚度、阻尼、前束角、前轮外倾角和主销后倾角进行优化，研究结果表明，该悬架布置方案的优化较好地解决了模型的不合理性．关键词：动力学；悬架；参数优化中图分类号：U469．11；U463．33文献标志码：AOptimizationofCarSuspensionParametersBasedontheDynamicsZhangGuangye，YangJianwei(SchoolofMechanicalElectronicandAutomobileEngineering，BUCEABeijing100044)Abstract：I

3、nordertoimprovedesigneficiencyofMcPhersonindependentsuspension，solvetheadverseeffectofsuspensionparameterstowardsuspensionstability，thedynamicstheorywasappliedtosetupsuspensionmodelof1／4carforsamecarMcPhersonsuspension．Inthepaper，wheelrandomexcitationbeatingsimulationwasdon

4、etoverifytheaccuracyofthemodel，thenthespringstiffness，damper，toeangle，camber，andkingpininclinationwereoptimized．Theresultsshowedthattheoptimizationofthesuspensionlayoutprogramcouldsolvetheirrationalnatureofthemodelverywel1．Keywords：dynamics；suspension；parameteroptimization轿

5、车悬架作为连接车身与车轮的系统总成，决究悬架的刚度和阻尼的研究较少．定着车辆的稳定性、舒适性和安全性．为了提高汽文献[4—6]是在Adams／Car的基础上，构建汽车的行驶性能，国内很多学者在悬架参数优化方面车的悬架模型，通过仿真对汽车悬架的定位参数进做出了积极的研究．文献[1]是基于线性悬架系统行仿真优化．目前大部分的悬架结构参数优化是以模型，推导了悬架最优阻尼的解析表达式；文献[2]Adams／Car为研究平台，而在Adams／View中关于汽利用ADAMS软件建立汽车虚拟样机，研究螺旋弹车悬架的稳定性和参数优化的研究比较少．本文在簧刚度

6、对汽车稳态转向特性的影响；文献[3]是基主机厂参数的基础上，应用动力学软件ADAMS／于响应面法探讨前后悬架的最优阻尼匹配．这些研View建立轿车1／4悬架仿真模型，施加准确的约究大多是基于数值分析和公式推导的方式找出合适束，使用ADAMS／Insight模块对悬架参数进行优化，的悬架的刚度和阻尼，但是以汽车平顺性为目标研进而优化悬架的使用性能，保障汽车行驶的平顺性，收稿日期：2O12一O3一l8基金项目：国家自然科学基金项目(51175028)；北京市属高等学校人才强教计划资助项目(201106125)；北京市优秀人才培养资助项目(2OlO

7、D005017OO0007)作者简介：张广也(1987一)，男，硕士研究生，研究方向：车辆动力学及控制．第2期张广也等：基于动力学理论的轿车悬架参数优化57为悬架结构设计和分析提供理论依据式中：为积分程序的系数值；h为时间步长；，为转动惯量矩阵；OF／Oq为系统刚度矩阵；OF／Ou为系统1建立模型阻尼矩阵；OF／h为系统质量矩阵．1．2ADAMS轿车悬架的建立1．1ADAMS动力学方程的建立为便于研究，构建轿车1／4悬架模型，并作如下根据所建的轿车悬架特点，ADAMS用刚体i的假设：各运动副的摩擦力忽略不计；各运动副均为刚质心笛卡儿坐标和描述

8、刚体方位的欧拉角作为广义性连接；轮胎为刚性体．该模型由两部分组成：即由坐标，即q=[，Y，z，，0，，每个刚体都用6个减振器、转向节、转向拉杆和车轮组成的1／4悬挂