基于ADAMS的汽车前悬架仿真分析与优化

麦弗逊悬架论文 ADAMS/CAR论文 仿真论文
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随着工业的发展,汽车的技术水平不断提高,人们对汽车的行驶平顺性也越来越关注。对平顺性起到决定性影响的因素是汽车悬架的性能,悬架很重要的一个作用是缓冲各种力和力矩。本论文以某前置前驱轿车的麦弗逊悬架为研究对象,以改善汽车的行驶平顺性为研究目的,基于多刚体系统动力学理论,利用MSC.ADAMS软件对麦弗逊悬架进行了运动学的虚拟样机建模、仿真分析和优化设计。主要工作如下:首先,本文对汽车悬架做了基本的陈述,包括悬架的基本种类、作用和常用研究方法。对多系统动力学进行详细的讲解,主要包括:发展历史、主要的研究方法、建立模型的基本原理及方法和求解过程。并对ADAMS/CAR软件和建模过程进行初步的介绍,掌握软件的使用步骤和方法。其次,对麦弗逊悬架结构进行详细的分析,获取悬架各个零部件的各个参数信息,基于ADAMS/CAR创建虚拟样机的麦弗逊前悬架模型和试验台,对模型进行双轮同步跳动激励仿真试验,并利用ADAMS/PostProcessor功能绘制出车轮定位参数的变化曲线,通过对定位参数变化曲线的详细深入分析,找出所建悬架模型的不足之处,并对悬架的进一步优化做准备。最后,利用ADAMS/CAR的Insight模块对虚拟仿真模型进行优化处理,对悬架导向机构进行试验设计,找出对车轮定位参数影响较大的试验因子,并用这些试验因子作为设计变量,最终对悬架的导向机构进行了优化设计。使悬架的各个参数变化曲线图在合理的范围内,实现悬架的优化设计。因此本文主要针对汽车前悬架进行仿真分析,通过对仿真的结果进行分析比较,在改变悬架参数的基础上改善汽车的平顺性。
摘要第5-6页
Abstract第6-7页
第一章 绪论第10-17页
    1.1 课题的研究背景及意义第10-11页
    1.2 国内外研究动态第11-13页
        1.2.1 国内外平顺性评价方法研究现状第11页
        1.2.2 虚拟现实技术与国内外仿真软件第11-13页
    1.3 悬架系统研究概述第13-16页
        1.3.1 悬架的种类第13-15页
        1.3.2 悬架系统的研究方法第15-16页
    1.4 本文研究的主要内容第16-17页
第二章 多体系统动力学分析理论第17-25页
    2.1 多体系统动力学基本理论第17-18页
    2.2 多体系统动力学建模与求解过程第18-19页
    2.3 多刚体系统动力学计算步骤第19-22页
    2.4 车辆动态仿真分析软件ADAMS/CAR第22-24页
        2.4.1 ADAMS/CAR的功能第22-23页
        2.4.2 ADAMS/CAR的建模程序及模板的建立过程第23-24页
    2.5 本章小结第24-25页
第三章 麦弗逊前悬架虚拟样机建模第25-35页
    3.1 麦弗逊悬架第25页
    3.2 麦弗逊前悬架结构分析第25-27页
    3.3 建立麦弗逊悬架模板部件第27-30页
        3.3.1 控制臂第27-28页
        3.3.2 转向节和滑柱第28页
        3.3.3 减震器与转向横拉杆第28页
        3.3.4 螺旋弹簧第28-29页
        3.3.5 前束角和外倾角参数变量第29-30页
    3.4 对模板部件进行连接第30-31页
        3.4.1 定义转向节总成的连接第31页
        3.4.2 定义控制臂的连接第31页
        3.4.3 定义主销轴线第31页
    3.5 定义麦弗逊悬架通讯器并测试第31-32页
    3.6 麦弗逊悬架装配第32-34页
    3.7 本章小结第34-35页
第四章 麦弗逊前悬架仿真及影响因素分析第35-47页
    4.1 车轮前束角第38-40页
        4.1.1 车轮前束角对整车性能的影响第38-39页
        4.1.2 车轮前束角的理想变化趋势及仿真分析第39-40页
    4.2 前轮外倾角第40-42页
        4.2.1 前轮外倾角对整车性能的影响第40-41页
        4.2.2 前轮外倾角的理想变化趋势及仿真分析第41-42页
    4.3 主销后倾角第42-43页
        4.3.1 主销后倾角对整车性能的影响第42页
        4.3.2 主销后倾角的理想变化趋势及仿真分析第42-43页
    4.4 主销偏移距第43-44页
        4.4.1 主销偏移距对整车性能的影响第43-44页
        4.4.2 主销偏移距的理想变化趋势及仿真分析第44页
    4.5 主销内倾角第44-45页
        4.5.1 主销内倾角对整车性能影响第44-45页
        4.5.2 主销内倾角的理想变化趋势及仿真分析第45页
    4.6 本章小结第45-47页
第五章 麦弗逊前悬架性能参数优化第47-56页
    5.1 参数化分析第47-48页
    5.2 试验设计第48-49页
        5.2.1 试验设计原理第48页
        5.2.2 试验设计的基本步骤第48-49页
    5.3 对悬架进行优化分析第49-52页
    5.4 优化前后仿真结果的比较第52-55页
    5.5 本章小结第55-56页
第六章 总结第56-57页
参考文献第57-59页
在学研究成果第59-60页
致谢第60页
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