【摘 要】
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汽车平顺性影响着乘客振动舒适性的同时,还影响着车辆各个部件的疲劳使用寿命。当今,平顺性已经成为评价汽车性能的标准之一。橡胶衬套在整车上不仅能够起到连接部件的作用,同时由于其超弹性与黏弹性的力学特性,能够起到减振降噪的作用,并对汽车行驶平顺性造成影响。橡胶衬套已经成为影响汽车行驶性能的关键零件之一。本文通过拟合橡胶材料试验数据,建立橡胶衬套有限元模型。分析橡胶衬套静动态力学特性,在多体动力软件内利用
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汽车平顺性影响着乘客振动舒适性的同时,还影响着车辆各个部件的疲劳使用寿命。当今,平顺性已经成为评价汽车性能的标准之一。橡胶衬套在整车上不仅能够起到连接部件的作用,同时由于其超弹性与黏弹性的力学特性,能够起到减振降噪的作用,并对汽车行驶平顺性造成影响。橡胶衬套已经成为影响汽车行驶性能的关键零件之一。本文通过拟合橡胶材料试验数据,建立橡胶衬套有限元模型。分析橡胶衬套静动态力学特性,在多体动力软件内利用不同的建模方式进行橡胶衬套参数化建模,研究橡胶衬套对于车辆行驶平顺性的影响。具体研究内容如下:首先,通过橡胶材料基础试验,得到力学特性曲线。基于ABAQUS软件,通过与多种不同的橡胶材料的本构模型拟合,选择拟合程度最高的本构模型。最终,选取3阶的Ogden模型和3阶Prony级数来分别表达橡胶材料的超弹性与黏弹性力学特性。其次,利用有限元的方法对整车关键连接处橡胶衬套进行静动态力学特性分析,得到其刚度曲线。选取橡胶衬套经典参数化数学模型,并将参数化数学模型与试验加仿真得到的具体数据进行拟合,从而得到橡胶衬套模型的具体参数。接着,在多体动力学软件ADAMS内,分别使用特征文件法、样条插值法与子程序的方法进行橡胶衬套的参数化模型表达。利用Hyper Works软件将白车身与下摆臂进行柔性化处理,根据车型参数在ADAMS/Car建立前后悬架子系统、转向子系统等刚性体。在虚拟样机内,建立了高精度的刚柔耦合多体动力学整车模型。最后,参照国家标准进行平顺性仿真分析,验证橡胶衬套与汽车行驶平顺性之间的关系。分析对比不同参数化橡胶衬套建模方法,结果表明子程序法建立橡胶衬套模型的准确性更高。借助ADAMS/Insight中的优化工具,以提升行驶平顺性为目的,对橡胶衬套参数进行试验优化设计。通过优化前后结果对比,实现了该车在行驶平顺性上一定水平的改善。
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