扭力梁悬架弹簧硬点位置对疲劳寿命影响的研究

针对某车型扭力梁后悬架出现疲劳断裂的问题,从结构优化着手,通过改变扭力梁模型中弹簧安装位置,用计算机辅助工程CAE方法计算出疲劳应变,预测疲劳寿命,通过计算结果的对比,找出变化趋势,寻找最优安装区域。结果表明,弹簧安装位置变化对扭力梁悬架的疲劳寿命影响很大,通过这种结构优化,可以有效提高悬架的疲劳寿命,为以后汽车设计开发阶段提供借鉴。     

杆件布置对双叉臂前悬架性能影响的研究

依据多体系统动力学原理,建立某SUV轿车双叉臂独立前悬架的动力学模型,分析该悬架车轮定位参数随车轮跳动的变化情况.从改善整车操纵稳定性方面,结合对标车悬架试验结果,对该悬架的硬点进行灵敏度分析与优化设计,提高悬架性能.总结了杆件布置对双叉臂悬架性能影响的一般规律,为悬架设计提供参考依据.     

汽车钢板弹簧多体模型建立的一种方法

分析了应用ADAMS软件建立汽车钢板弹簧动力学模型的方法,用中性面法建立了SUV型车用钢板弹簧模型,并验证了模型的正确性。某SUV车型的整车操稳性仿真结果表明,该车型操稳性良好,提出的中性面法是一种简单、有效的新方法。     

虚拟样机技术在汽车悬架分析中的应用

针对某SUV车抗点头和抗抬头性能较差,运用虚拟样机技术,建立其前后悬架虚拟样机模型。通过虚拟仿真,揭示了各自的运动学和动力学规律。在较少改动零部件的前提下,对模型中前悬架导向机构的硬点进行了调整。结果表明:将下控制臂与车架前安装点向下调整20 mm,抗点头和抗抬头性能分别提高约80%和30%。为了考察此改动对操纵稳定性的影响,建立了整车虚拟样机模型,并按照国标对稳态回转特性进行了虚拟和实车试验,结果两者吻合较好,从而验证了虚拟样机模型的正确性。此外,对前悬架改进前后的整车虚拟样机模型分别进行了转向回正及阶跃输入虚拟试验。结果表明,该改动对整车性能影响很小,前悬架导向机构硬点的调整方案,是可以接受的。     

副车架柔性对整车操纵稳定性能影响的研究

副车架作为悬架与车身的连接件,其在车辆运动过程中受到复杂的作用力,会发生弹性变形.对整车操稳性能的研究常将副车架作为刚体,因此可能会忽略了副车架弹性变形对操纵稳定性的影响.本文建立了某车型的后副车架模型,利用Hypermesh对该后副车架进行典型工况下的强度和模态分析,将生成的mnf柔性文件导入该车模型中以替换原有副车架,得到含柔性副车架的整车刚柔耦合模型.通过Adams对所建刚柔耦合整车模型进行定半径稳态回转和方向盘角阶跃仿真,并与含刚性副车架的整车模型进行对比分析.结果表明:对于该型汽车,相比具有刚性副车架的整车模型,刚柔耦合整车模型的侧向加速度及横摆角速度等均有一定减小,整车的操纵稳定性更优.     

基于田口法动态系统的悬架鲁棒性优化

针对汽车悬架逆向开发中底盘布置对悬架运动学特性的不稳定性影响,首先通过层次分析法将前束轮跳、外倾轮跳、后倾轮跳、轴距轮跳以及轮距轮跳特性进行归一化处理得到悬架运动学目标函数;其次,利用Isight软件对悬架硬点进行灵敏度分析确定可控因子与噪声因子。最后,在悬架动力学模型平跳仿真基础上,选取轮跳量作为信号因子采用田口法动态系统设计获得Pareto解集,根据动态信噪比以及系统信号因子与系统响应关系的敏感度选择变量最佳水平,并通过优化前后结果对比,表明目标性能能够达到理想范围。     

汽车八自由度模型动态仿真研究

汽车振动系统是一个非常复杂的系统. 为达到准确反映整车振动情况,基于一定假设,在Matlab软件中利用牛顿法建立某汽车八自由度振动模型. 分析整车动态时域响应特性,基于滤波白噪声和二阶Pade算法,建立四轮相关路面模型. 验证路面精确度,并将其作为激励输入整车振动模型,利用Newmark显式积分法进行求解,将各响应量时域信号转化为频域响应信号并与该振动系统的频域仿真对比. 结果证明该模型的可靠性好,求解速度快. 进一步研究车身质心位置、悬架刚度、轮胎刚度和悬架阻尼等因素对驾驶员与车身质心处舒适性的影响,并基于原车参数提出改善整车舒适性的建议.     

基于ADAMS与K＆C试验的汽车操纵稳定性改进研究

针对某车型在样车道路试验中表现出操纵稳定性较差的情况,利用K＆C试验获取其与对标样车间悬架系统参数的差异,找出问题所在,制定了改进方案．经ADAMS仿真分析及试验验证,说明改进方案能使该车的操稳性能达到设计目标．     

路面激励下主动悬架和四轮转向的协调控制

为了研究主动悬架和四轮转向系统的协调控制,建立包含悬架系统和转向系统的整车动力学模型.基于LQR控制理论分别设计了主动悬架和四轮转向的控制器,对比分析不同加权系数时车辆在路面激励下的频率响应,研究了主动悬架和四轮转向的控制对车辆操纵稳定性的影响;针对车辆的稳态响应(不考虑路面激励的影响),采用横摆率跟踪控制策略进行前后轴主动悬架控制力的匹配控制;在主动悬架和四轮转向2个单独控制器的基础上,以主动悬架控制力的匹配为主要协调机制,设计了主动悬架和四轮转向的协调控制器,对两者的控制量进行调整.仿真结果表明,主动悬架和四轮转向的协调控制可以获得优于两者简单叠加时的整车综合性能.     

汽车悬架K＆C特性分析及其对整车性能的影响

为研究汽车悬架的K＆C特性及其对整车性能的影响,在ADAMS/Car环境下,双轮同向跳动仿真中建立麦弗逊悬架多刚体动力学模型与多柔体动力学模型,在侧向力与纵向力仿真中建立麦弗逊悬架多柔体动力学模型。仿真结果表明,此悬架具有较好的K＆C特性,对整车操纵稳定性和平顺性有积极作用。     

基于遗传算法的汽车平顺性和操纵稳定性优化

为改善汽车行驶的平顺性和操纵稳定性,建立了某SUV非线性三自由度操纵稳定性模型,研究了高速转弯工况侧倾载荷转移及轮胎的非线性特性对整车操纵稳定性的影响.提出了基于遗传算法的悬架刚度参数的优化匹配方法.以车身侧倾最小为优化目标,以弹簧刚度对悬架偏频及不足转向度影响为约束,以前、后悬架弹簧刚度及前、后稳定杆刚度为设计自变量.计算结果及实车对比表明:优化后的方案比原方案在平顺性和操纵稳定性方面有了较大的改善;采用该匹配方法,可以有效提高车辆的平顺性和高速车辆操纵稳定性.     

基于操纵稳定性的小型客车前空气悬架设计

参考丰田考斯特车型,对国内7 m中型客车空气悬架进行设计。根据样车的前悬架结构参数,确立虚拟主销式双横臂独立空气悬架的硬点坐标,在ADAMS建立空气悬架虚拟样机,分析前轮定位角及前轮侧向滑移量随车轮跳动的关系特性,得到悬架导向机构合理的运动轨迹。在SolidWorks设计悬架三维模型,将设计的悬架试制并安装在试验样车上,按照GB/T 6323—2014《汽车操纵稳定性试验方法》进行整车转向回正性、转向轻便性和稳态回转的道路试验。按照QC/T 480—1999对试验车辆的操纵稳定性综合评分,左转87.7分,右转90.5分。试验结果表明试验车辆具有良好的操纵稳定性。     

汽车动力学分析及悬架子系统优化设计

为提高汽车的行驶平顺性及操纵稳定性,在进行整车动力学分析的基础上建立汽车悬架系统多目标优化模型,并提出一种基于改进遗传算法的悬架参数多目标优化方法.该方法改进了传统遗传算法中的种群个体选择机制,锦标赛选择过程由外部非支配集和原种群同时参与,可使多次迭代所得父代种群与子代种群中的最优个体均有机会被选取,保证了新种群的多样性.以某轻型客车为研究对象,选取车身侧倾角、横摆角速度及振动加速度作为优化指标,对悬架系统的弹簧刚度、减振器阻尼系数及稳定杆扭转刚度进行多目标优化.实车实验结果表明:与悬架优化前相比,汽车行驶过程中的车身侧倾角、横摆角速度及质心振动加速度分别下降了12.3%、6.4%和9.8%.所提出的基于改进遗传算法多目标优化策略可合理匹配悬架系统各参数,改善汽车的行驶平顺性及操纵稳定性.     

主动悬架平顺性和侧倾姿态综合控制策略

针对汽车转向操作,首先设计了主动悬架平顺性和操纵稳定性的LQG控制方法,进而提出将LQG控制与模糊控制相结合的综合控制策略。建立九自由度的主动悬架系统整车模型,利用Matlab/Simulink软件分别对随机路面上汽车转向盘角阶跃输入和单正弦输入进行控制仿真,将综合控制策略主动悬架与LQG控制主动悬架和被动悬架仿真结果进行性能指标的对比分析。结果表明:本文提出的综合控制策略能够在LQG控制基础上,充分减小车身侧倾角,优化车身侧倾姿态,达到同时提高汽车平顺性和操纵稳定性的目的。     

基于ADAMS／Car的某微型车前悬架优化分析

针对某公司微型车,利用虚拟样机技术,在ADAMS／Car模块中建立前悬架模型,对模型进行仿真,并采用ADAMS／Insight模块对影响悬架特性较大的设计点进行优化,在不改变衬套等弹性元件参数特性的情况下,对硬点位置进行了调整,对比分析优化前后车轮定位参数随车轮上下跳动时的变化规律,并进行评估,可为改善悬架系统性能提供指导。     

基于十自由度车辆模型的汽车平顺性分析

通过建立十自由度车辆动力学模型,对汽车平顺性进行分析.运用振动理论分析了车辆的传递函数和振动特性,并通过讨论选择了车身质心加速度、悬架动挠度、车轮相对动载荷、车身俯仰角加速度等参量作为平顺性评价标准.通过Matlab/Simulink对车辆振动特性进行仿真,讨论了轮胎刚度和动力总成悬置刚度对平顺性的影响.结果表明,两者的增加均导致汽车平顺性变差.通过仿真实例可见,该动力学模型可利用设计初期的车辆参数对汽车平顺性进行预测和评估,从而减少样车开发成本.     

Observer-based hybrid control algorithm for semi-active suspension systems

In order to improve ride comfort and handling performance of the vehicle, an adaptive hybrid control algorithm is proposed for semi-active suspension systems. The virtues of sky-hook is combined with ground-hook control strategies and a more suitable compromise for the suspension systems is chosen. The hybrid coefficient is tuned according to the longitudinal and lateral acceleration so as to improve the vehicle stability especially in high speed conditions. Damping continuous adjustable absorber is used to continuously control the damping force so as to eliminate the damping force jerk instead of traditional on-off control policy. Based on suspension stroke measured by sensors, unscented Kalman filter is designed to estimate the suspension states in real-time for the realization of hybrid control, which improves the robustness of the control strategy and is adaptive to different types of road profiles. Finally, the proposed control algorithm is validated under the following two typical road profiles: half-sine speed bump road and the random road. The simulation results indicate that the hybrid control algorithm could offer a good coordination between ride comfort and handling of the vehicle.     

车辆姿态控制系统悬架阻尼控制策略

提出了车辆姿态控制系统的悬架阻尼控制策略。介绍了调试控制算法的软件在环仿真平台,采用软件在环仿真的方法进行了典型工况阻尼控制算法的调试。结果表明:车辆姿态阻尼控制算法能有效抑制转向“横摆”、“侧偏”与“侧倾”、制动“点头”及高速行驶时过大的的悬架动行程和车轮动载荷,改善车辆的操纵稳定性和平顺性。