论文部分内容阅读
本文结合吉林省科技发展计划重点项目“轿车底盘集成开发平台及关键技术研究”,以及与国内某汽车公司合作的MPV车改型设计课题,以车辆动力学、多体系统动力学理论为基础,利用虚拟样机对整车平顺性进行了仿真分析、试验研究及优化,重点是多工况下的平顺性研究。首先,以国产某MPV车为研究对象,运用多体系统动力学理论,构建了该车前、后悬架虚拟样机,在此基础上,建立了包括转向系、轮胎、车身等子系统在内的整车虚拟样机,对虚拟样机和实车分别进行了脉冲激励和随机路面激励两种工况下的平顺性仿真分析和试验研究,对前后悬架的运动学特性参数进行了车轮跳动仿真并和原车设计参数进行了对比,发现该车有前后悬架刚度不匹配、制动时抗点头性能差和侧倾刚度不匹配问题。其次,首次将稳健性的概念引入到平顺性研究中,对该车改型过程中出现的平顺性问题进行的全面计算、仿真和试验研究,在ISO2631的基础上提出了可以衡量垂直、俯仰和侧倾振动的评价指标,并根据汽车动力学理论提出了平顺性参数设计的27个约束条件,利用可行方向算法找到了在多工况下悬架参数最优值的变化规律,利用田口方法实现了多工况下平顺性参数的稳健设计,同时提出,多工况下汽车平顺性评价的稳健方法,圆满解决了刚度不匹配问题。再次,针对抗点头能力差的问题,研究了悬架导向机构对整车纵向稳定性的影响,推导了双横臂悬架上下摆臂的纵向倾斜角度和抗点头角的几何关系式,并对不同的倾角进行了仿真研究,找到了较优方案,解决了该车抗点头能力差的问题。最后,对优化前后整车平顺性和操纵稳定性进行了仿真分析和实车试验,结果显示,优化后的车身垂直加速度均方根值较优化前有了明显的改善,悬架动挠度和车轮相对动载在可接受的范围内,平顺性性能改善的同时,操纵稳定未受到不良影响。