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《河北工业大学》 2006年
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基于R-W方法的独立悬架和转向系统性能仿真及优化研究

卞学良  
【摘要】:汽车独立悬架和转向系统是汽车中的一个重要系统,其性能直接影响汽车的行驶平顺性、操纵稳定性和行驶安全性。独立悬架和转向系统又是复杂的空间机构,利用传统的设计方法,很难获得好的性能。本课题基于多刚体系统动力学中R-W方法,以汽车双横臂悬架和转向系统及麦弗逊悬架和转向系统为研究对象,开展了如下研究。 提出了基于多刚体系统动力学中R-W理论,建立汽车独立悬架和转向系统优化模型的方法,提高了优化模型的通用性。提出了把独立悬架和转向机构作为一个整体进行优化建模的方法,减少了独立悬架系统运动对转向机构的影响,从而可以获得最佳的转向性能。 基于R-W方法,通过对汽车双横臂悬架和转向系统以及麦弗逊悬架和转向系统结构特征分析,构建出了系统有向图和减缩系统有向图,导出了系统关联矩阵、通路矩阵和体铰矢量矩阵,建立了系统运动方程和约束方程。在此基础之上,建立了这两种悬架和转向系统优化模型以及转向梯形断开点位置优化模型。 在上述优化模型中,为了获得合理的转向误差分布和最佳的优化效果,根据实际要求,考虑了车轮跳动对转向误差的影响,以及不同转向角时对转向误差要求不同,创建出了阶越型权重函数以及以概率曲线构成的三维连续型权重函数。 作为实例,采用本文编制的程序,对TJ6481A客车双横臂悬架和转向系统及TJ7136U轿车麦弗逊悬架和转向系统,进行了计算分析及优化,结果验证两种悬架转向系统的优化模型正确性和优化效果显著性。 以ADAMS软件为平台建立了双横臂悬架和转向系统虚拟样机参数化模型,以及麦弗逊悬架和转向系统虚拟样机参数化模型。绘制出了两种悬架系统前轮定位参数变化规律图和转向误差分布规律图,为分析悬架机构参数对前轮定位参数及其变化规律的影响提供了依据。通过ADAMS软件对TJ648l和TJ7136U独立悬架和转向系统运动仿真分析,进一步验证了基于R-W方法优化模型的正确性。 上述研究表明,基于R-W方法建立的汽车独立悬架和转向系统优化模型,通用性强,
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U463.3;U463.4

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 姚慧颖;五轴转台系统动力学分析[D];哈尔滨工程大学;2007年
2 刘立军;导弹跟踪转台系统动力学研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 顾信忠;微型车悬架系统设计及整车平顺性计算[D];南京理工大学;2011年
4 邸长俊;基于虚拟样机的双横臂悬架设计与整车平顺性仿真[D];南京航空航天大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 杨英;刘刚;赵广耀;;基于ADAMS机械模型的车辆主动悬架控制策略与仿真[J];东北大学学报;2006年01期
4 卞学良,刘茜,王志强,周志革;麦弗逊悬架转向机构转向误差计算机辅助分析[J];河北工业大学学报;2002年04期
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8 林逸,张洪欣,李润,温吾凡;多刚体系统动力学在汽车单斜臂悬架运动分析中的应用[J];吉林工业大学学报;1987年02期
9 宋传学,蔡章林;基于ADAMS/CAR的双横臂独立悬架建模与仿真[J];吉林大学学报(工学版);2004年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 戴旭文,谷中丽,刘剑;汽车双横臂独立悬架的运动学分析和计算[J];车辆与动力技术;2002年02期
4 卞学良,白杨;轮式车辆双横臂悬架转向机构优化设计[J];兵工学报;2000年01期
5 卞学良;马国清;;轮式车辆麦弗逊悬架转向梯形断开点位置优化设计[J];兵工学报;2007年03期
6 卞学良;王志强;;基于R-W方法的麦弗逊悬架转向系统优化研究[J];兵工学报;2009年02期
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8 姜立标;倪强;;基于ADAMS/View的6×6越野车前独立悬架参数化设计与分析[J];北京航空航天大学学报;2008年02期
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10 王琪,周蹬勇,谢传锋;Lagrange方法在多体系统动力学中的应用[J];北京理工大学学报;1996年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴志桥;任均国;;非惯性系下矩形板动力学建模与仿真[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集(下册)[C];2004年
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4 郑银环;张仲甫;;汽车钢板弹簧多柔体建模及仿真研究[A];湖北省机械工程学会机械设计与传动专业委员会第十五届学术年会论文集(二)[C];2007年
5 李亚强;陈定方;祖巧红;;基于ADAMS的减速器动力学仿真分析[A];湖北省机械工程学会设计与传动学会、武汉机械设计与传动学会2008年学术年会论文集(1)[C];2008年
6 秦东晨;赵红宇;陈立平;钟毅芳;;面向SUV前悬架的前轮定位参数仿真与优化研究[A];第五届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2008年
7 洪在地;陈力;高子坤;袁月;;基于笛卡尔坐标的带滑移铰空间机械臂的逆运动学分析[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
8 凌雯;余卓平;江浩;;ADAMS在悬架运动学和弹性运动学仿真中的应用[A];2000年上海市系统仿真学会学术年会论文专辑[C];2000年
9 徐观;苏建;陈友谊;单红梅;苏丽俐;姜晓青;;汽车四轮定位仪转角盘检定方法的研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
10 徐观;苏建;;汽车滚筒试验台防车轮横摆机的研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
2 童伟;整体耦合式消扭悬架系统原理及其运动学和动力学研究[D];华南理工大学;2010年
3 毛建中;菱形车悬架系统优化设计与动力学分析[D];湖南大学;2009年
4 邓涛;基于“人—车—路”闭环的无级自动变速系统硬件在环仿真研究[D];重庆大学;2010年
5 袁泉;非树型机械系统运动仿真模型和算法的研究[D];中国农业大学;2000年
6 胡其彪;空间可伸展结构的设计与动力学分析研究[D];浙江大学;2001年
7 刘贤喜;机械系统虚拟样机仿真软件的实用化研究[D];中国农业大学;2001年
8 窦建武;柔性机器人协调操作的运动学和动力学研究[D];北京工业大学;2001年
9 王树凤;汽车操纵稳定性虚拟试验系统的研究[D];中国农业大学;2002年
10 王其东;基于多体理论的汽车悬架系统分析、设计与控制研究[D];合肥工业大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁鹏飞;基于数字化功能样机的炸药破碎机性能分析[D];长春理工大学;2010年
2 李浩亮;基于ADAMS的空气悬架大客车平顺性仿真研究[D];郑州大学;2010年
3 朱华;半主动悬架车辆平顺性建模与联合仿真研究[D];浙江大学;2010年
4 喻涛;旋转钻机工作装置性能分析及优化设计[D];昆明理工大学;2009年
5 张启桥;基于ADAMS的某大客车高速发飘问题研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 张海洋;客车高速发飘问题研究[D];南京航空航天大学;2010年
7 毛南海;基于多体动力学和有限元的麦弗逊悬架结构强度与动特性分析[D];浙江工业大学;2010年
8 董希状;轿车多车型共享底盘悬架操稳性仿真方法研究[D];浙江工业大学;2010年
9 王小臣;16V240ZJD型柴油机汽缸爆发压力对传动轴疲劳强度影响的研究[D];华东交通大学;2009年
10 任熙华;基于ADAMS/CAR的重型半挂牵引车性能仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘献栋,邓志党,高峰;公路路面不平度的数值模拟方法研究[J];北京航空航天大学学报;2003年09期
2 凌荣江;翁建生;金智林;;板簧刚度及迟滞特性的非线性有限元分析[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年01期
3 曹红松;朱基智;崔亮;杜烨;;末敏弹系统多刚体动力学分析与仿真[J];弹箭与制导学报;2008年01期
4 褚志刚,邓兆祥,胡玉梅,熊伟;汽车前轮定位参数优化设计[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年02期
5 江洪;周文涛;李仲兴;;考虑客车平顺性的悬架参数优化设计[J];工程图学学报;2007年06期
6 周跃发,郑大宇,许连同;多自由度船舶摇摆模拟台动力学分析的Kane方法[J];黑龙江商学院学报(自然科学版);1994年04期
7 周红妮;冯樱;李向阳;;基于ADAMS的汽车前悬架仿真分析及优化方法研究[J];湖北汽车工业学院学报;2010年03期
8 林逸,张洪欣,李润,温吾凡;多刚体系统动力学在汽车单斜臂悬架运动分析中的应用[J];吉林工业大学学报;1987年02期
9 宋传学,蔡章林;基于ADAMS/CAR的双横臂独立悬架建模与仿真[J];吉林大学学报(工学版);2004年04期
10 葛景华;陈力;郭益深;;双臂空间机器人惯性空间轨迹的非线性反馈跟踪控制[J];集美大学学报(自然科学版);2007年03期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 王国权;车辆平顺性虚拟试验技术的研究[D];中国农业大学;2002年
2 周长义;三轴飞行仿真转台控制系统设计与控制算法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
3 郑银环;汽车钢板弹簧计算模型研究[D];武汉理工大学;2005年
4 邢天伟;基于田口方法的整车平顺性仿真及优化[D];吉林大学;2008年
5 吴碧磊;重型汽车动力学性能仿真研究与优化设计[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹艳;多体系统动力学方程计算机自动组集求解[D];大连理工大学;2000年
2 姚盛姬;擦玻璃机器人力与轨迹的混合控制[D];大连理工大学;2001年
3 贺小蓉;飞行仿真转台现代控制技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
4 李岩;多体运动学在双横臂独立悬架分析与设计中的应用[D];合肥工业大学;2002年
5 鲍卫宁;基于ADAMS软件的轿车悬架动态模拟与仿真[D];武汉理工大学;2002年
6 李浩东;吊管机工作装置的多刚体动力学仿真研究[D];河北工业大学;2003年
7 宋宇;基于多刚体系统动力学的汽车悬架性能分析及控制研究[D];合肥工业大学;2002年
8 王庆五;渐变刚度钢板弹簧设计研究[D];昆明理工大学;2003年
9 乔明侠;基于多体动力学的汽车平顺性仿真分析及悬架参数优化[D];合肥工业大学;2005年
10 杨树凯;独立悬架性能评价指标与评价方法及其在双横臂与多连杆式悬架上的仿真实现[D];吉林大学;2005年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘立军;导弹跟踪转台系统动力学研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 张兆奎;多自由度电液混合转台的研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
3 宋海祥;同轴套装五轴转台伺服系统扰动抑制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴旭文,谷中丽,刘剑;汽车双横臂独立悬架的运动学分析和计算[J];车辆与动力技术;2002年02期
2 卞学良,白杨;轮式车辆双横臂悬架转向机构优化设计[J];兵工学报;2000年01期
3 张建文,庄德军,林逸,王望予,刘宏伟;汽车用空气弹簧悬架系统综述[J];公路交通科技;2002年06期
4 潘振宽,洪嘉振,刘延柱;链状柔性多体机器人系统动力学研究[J];固体力学学报;1993年04期
5 王其东,方锡邦,卢剑伟,赵猛;汽车钢板弹簧多体动力学建模及动特性仿真研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1999年06期
6 方锡邦,王其东,关柯;双横臂独立悬架转向传动机构的优化设计[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2001年05期
7 郑泉;基于遗传算法-神经网络的半主动悬架控制仿真[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2002年02期
8 刘臣亚,刘淑艳,尹文杰;麦式独立悬架运动学分析与优化[J];华南理工大学学报(自然科学版);2003年09期
9 林逸,张洪欣,李润,温吾凡;多刚体系统动力学在汽车单斜臂悬架运动分析中的应用[J];吉林工业大学学报;1987年02期
10 林逸,陈欣,王望予;独立悬架中的橡胶减振元件对汽车性能的影响[J];吉林工业大学学报;1993年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王玉科;相鑫海;张强;周帅;;工程机械转向系统故障分析[J];机械;2011年06期
2 黄安华;卜宪卫;;浅谈汽车的转向系统[J];汽车零部件;2010年01期
3 杨建辉;杨兴菊;赵昌霞;王冰心;王福亮;周力;;基于AMESim的液压动力转向系统特性研究[J];汽车零部件;2010年12期
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5 ;市场与信息[J];汽车零部件;2011年08期
6 Thilo Bitzer;;用于大车的电液助力转向系统:EPHS-Gen C[J];汽车与配件;2011年36期
7 任丕顺;;基于支持向量机的多目标模糊稳健优化设计[J];装备制造技术;2011年09期
8 邹义华;张光德;李梦;;汽车转向沉重的原因及检修[J];黑龙江交通科技;2011年08期
9 王振;成艾国;胡朝辉;包键;;MDO在汽车转向系统结构优化中的应用[J];计算机仿真;2011年08期
10 贾和平;;关于线控转向的关键技术探讨[J];汽车零部件;2011年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘峰;杨二卫;;乘用车转向系统怠速振动问题解决方法探讨之模态分离[A];建筑声学设计与环境噪声控制暨新材料、新产品应用交流会论文集[C];2008年
2 潘筱;刘永;杨爱军;;汽车双横臂悬架运动特性分析与仿真[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2006年
3 梁建平;王文博;;液压助力转向系统的设计[A];第七届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2010年
4 陆凤仪;徐格宁;;独立悬架系统与转向传动机构的运动学特性研究[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
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6 周强;陈慕忱;;叉车液压助力转向系统的性能研究[A];中国机械工程学会物料搬运专业学会第三届年会论文集[C];1988年
7 翁建生;LOH Wei-yi;胡海岩;;消除刹车不平顺性车辆底盘-转向系统的半主动控制[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
8 江建祥;高建华;;无粘结预应力混凝土板柱结构的优化设计[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1996年
9 舒兴平;李靖;卢倍嵘;;基于体系可靠度的平面钢框架优化设计[A];钢结构工程研究(七)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2008年学术交流会论文集[C];2008年
10 封盛;田池;吕培印;;深基坑双排桩支护结构优化设计[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈茁;捷达GT轿车转向系统故障[N];中国汽车报;2001年
2 杨继祥张臻颖;全球转向系统巨头海沧设厂[N];厦门日报;2007年
3 刘文;节前购车如何选[N];中华工商时报;2007年
4 常撷;杭州欲成全球转向系统生产中心[N];浙江日报;2006年
5 通讯员 容成权 本报记者 顾艳伟;广西消委会协调消费者获赔偿[N];中国消费者报;2009年
6 本报记者 张震;两款热销车型大比拼[N];中国消费者报;2007年
7 刚铸;东风标致206续写WRC神话[N];中国商报;2007年
8 东标;续写WRC神话 激扬快乐生活[N];中国工业报;2007年
9 记者 刘连伟 通讯员 李建敏;福美来运动型轿车上市[N];消费日报;2006年
10 程京文;挖掘机转向迟缓的排除方法[N];中国交通报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 卞学良;基于R-W方法的独立悬架和转向系统性能仿真及优化研究[D];河北工业大学;2006年
2 王威;汽车整车与转向系非线性动力学特性及控制仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 王威;汽车整车与转向系非线性动力学特性及控制仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 黄朝胜;重型载货汽车底盘性能设计参数控制研究[D];吉林大学;2005年
5 王同建;装载机线控转向技术研究[D];吉林大学;2006年
6 俞必强;多学科设计优化及在MEMS设计中应用的研究[D];北京科技大学;2006年
7 贺为民;深层搅拌桩复合地基及止水帷幕研究与应用[D];中国地质大学(北京);2008年
8 张小江;全地面起重机转向性能仿真和试验研究[D];吉林大学;2011年
9 薛玉春;电动汽车驱动和转向系统的振动与驱动电机的可靠性研究[D];吉林大学;2007年
10 陈向阳;高速公路软基处理方案智能评价与优化方法研究[D];武汉理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王惠生;麦弗逊悬架和转向系统的性能仿真研究[D];河北工业大学;2006年
2 胡康博;电动助力转向系统的建模与仿真研究[D];重庆大学;2010年
3 郁明;变结构控制在汽车电动助力转向系统中的应用研究[D];合肥工业大学;2004年
4 方志刚;液压助力转向系统与整车的匹配[D];武汉理工大学;2011年
5 惠晓丹;汽车电控液压助力转向系统的动力学分析与仿真[D];重庆交通大学;2010年
6 李红海;汽车电控液压助力转向系统电子控制系统研究[D];重庆交通大学;2010年
7 谢鹏;基于虚拟样机的电动助力转向系统动力学研究[D];上海交通大学;2011年
8 邸长俊;基于虚拟样机的双横臂悬架设计与整车平顺性仿真[D];南京航空航天大学;2010年
9 刘永;汽车线控转向系统的研究[D];武汉理工大学;2005年
10 廖丹;重型汽车双前桥转向系统的优化设计及仿真研究[D];湖南大学;2002年
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