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麦弗逊悬架建模仿真以及整车的操纵稳定性分析

吴丽顺  
【摘要】:自从汽车诞生以来,它就受到人们高度的重视。经过一百多年的发展,现在汽车已经成为极其重要的交通工具,在交通运输领域和人民日常生活中发挥着重要的作用。伴随着汽车市场的激烈竞争,用户对汽车安全性、行驶平顺性、操纵稳定性的要求越来越高。汽车悬架作为汽车的重要组成部分,因此也受到人们越来越多的重视。汽车悬架系统是影响汽车操纵特性最为关键的组成部分,其中的汽车车轮定位参数对整车操纵动特性有着直接的影响。随着计算机技术的快速发展,虚拟技术在汽车领域的运用越来越广泛,运用虚拟技术,可以对车辆的悬架以及整车进行悬运动学/动力学仿真分析,极大地方便车辆性能的改进和提高。本文就是针对现在汽车悬架颇受重视的现实背景,利用计算机虚拟技术建立了麦弗逊式汽车前悬架,并对其进行了动态特性研究,分析动态特性,找出不足,进行优化。本文还以此悬架为某车模的前悬架,建立了整车车模,利用虚拟技术测试整车的操纵稳定特性。经过本文的创作过程,本人积累了宝贵经验,丰富了知识储备,为将来步入工作岗位奠定了良好的基础。 首先,本论文用汽车动力学(Vehicle Dynamic)软件构建麦弗逊式前悬架,并对其进行了双轮平行跳动试验,对仿真得到的外倾角曲线、前轮前束角曲线和主销内倾角曲线进行分析研究,提出优化方法并利用机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)软件对悬架进行优化。 接着,本文还以所建悬架为某车模前悬架,利用Ve DYNA软件构建了整车模型,进行蛇形绕桩测试,试尝试改变列如质心高度、弹簧刚度、车辆载荷等一些结构参数,对测试结果分析研究,分析探讨了各种结构参数对车辆操纵稳定性的影响,同时也证实了本文所建悬架和整车模型建模成功,并具有良好的操纵稳定特性。 在最后,本文还对建立的车辆按照国家标准和国际标准进行了转向盘转角阶跃输入试验仿真分析、稳态回转试验仿真分析、蛇行试验仿真分析和急促移线试验仿真分析,进一步的确认了本文所建的悬架及整车模型具有良好的操纵稳定特性。


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