剛柔耦合麥弗遜式懸架優(yōu)化分析

37第9期2014年9月機械設計與制造Machinery Design & Manufacture剛柔耦合麥弗遜式懸架優(yōu)化分析蔡恒興I,金志揚3李勁松I李 美1(】海南大學機電工程學院，海南?？?570228;2.江蘇大學汽車與交通工程學院，江蘇鎮(zhèn)江212013)摘 要:針對某車型制動和加速工況時存在整車俯仰運動較大輪胎廉損嚴重等問題，測曼該車麥弗遜式前懸架凌點坐 標并進行懸架洋性原件測試,根據(jù)所得泰數(shù)在Adams/car中建立剛柔槁合模型將懸架模型與測試平臺裝配分析得到 其摸態(tài)；對該模型妁入垂克激勵，分析其受力狀態(tài);再進行左右輪平行跳動工況仿真，以抗制動點頭率、抗加速抬頭率和 前輪前束角為優(yōu)化目標，將仿真結果輸入到Achms/insight,對橫拉桿現(xiàn)點坐標(Tie-outer)A行靈敏度分析和優(yōu)化，得到校 為理想的結果，為改善該車懸架性能提供了理論依據(jù)。關鍵詞:麥弗遜式懸架;剛柔耦合;橫拉桿;ADAMS中圖分類號:TH16文獻標識碼:A文童編號：1001-3997(2014)09-0037-03Optimization Analysis on Rigid-Flexible Coupling Mcpherson SuspensionCAI Heng-xing1, JIN Zhi-yang叫 LI Jin-song1, LI Mei1(1.College of Mechanical and Electrical Engineerings Hainan University, Hainan Haikou 570228, China;2.College of Automotive and Traffic Engineering of Jiangsu University, Jiangsu Zhenjiang 212013. China)Abstract： (Au/" braking and acceleration conditions 9 a vehicle exists the big vehicle longitudinal motion 9 serious wear of lire and so on. For the problems, it measures the vehicle McPherson front suspension hard point coordinates and Jlexibilily UsL A ccording to the parameters, the rigid flexible coupling model is built in the Adans/car. By assembling the suspension model and testing pldform it obtains its modal analysis. Through putting the vertical excitaiicn into the model9 analyzes its stress state; Taking anti-dive-braking, anti -lift -acceleralion and toe angle as the optimization goalf left and rights two wheels are made parallel travel condition simulation. Simulation results will be input in the AdamsAnsight and analyze the sensiiwity of the tie rod hard point coordinates and optimize > gftingt relatively ideal result It uill provide a theoretical basis far improving the vehicle suspension performanceKey Words:McPherson Suspension； Rigidxible Coupling； Tie Rod； ADAMS1引言懸架是車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間的一切傳 力連接裝置的總稱它迪用來緩沖汽車在行駛中因路面籲簸或 轉向時因離心力作用產(chǎn)生的振動或傾斜的一套避震裝置使汽車 在行駛當中獲得一定的舒適性和操縱安全性以保證汽車的正常 行駛。懸架的設計被認為是整車研發(fā)的核心問題和熱點問題。某 國產(chǎn)車型在使用中發(fā)現(xiàn)制動和加速工況時俯仰運動明顯以及輪 胎磨損嚴重，結合剛柔耦合理論，在Adams/car中建立懸架模型, 利用Adams/insight對懸架橫拉桿硬點坐標靈敏度分析和優(yōu)化, 以期達到改善懸架性能,減輕上述問題。2剛柔耦合模型的建立剛柔耦合是利用有限元方法和多剛體系統(tǒng)動力學方法相結 合.研究系統(tǒng)中柔性體變形和剛體系統(tǒng)運動的相互稱合作用及其所 導致的獨特的動力學效應。根據(jù)該方法所建立的麥弗遜式前懸架 剛柔耦合模型，充分考慮到了構件的運動和變形之間的相互影響,符合實際工況可提高仿真分析的準確度o車前懸架為麥弗遜式，車 輪沿著擺動的主的上下移動，主要由減振器、媒旋彈賛、轉向橫拉 桿、控制臂、輪架、襯套等組成。車輪總成連接到輪胎中，下控制臂連 接底盤和車輪組件，橫拉桿負責轉向螺旋彈簧裝在減振器外部，只 能作上下方向的娠動，它們串聯(lián)而成產(chǎn)生吸收和減緩振動的作用。 根據(jù)實車測fit得到各部件主要硬點的坐標，如表1所示。通過測試 得到滅振器和彈賛的各項參數(shù)，在adams/car中建立懸架剛體模型。表1聶架復點坐標值（左）Tab.1 Coordinates of the Left Suspension Hard PointsArm-Front-150-3500Arm-outer07000Arm-rear150-3500Spring-lower0-650300Si nit-lower0,50250Stmt-upper0-600600Tierod-inner200-350305Tierod-outer155495305Wheel-center0-8001003737來稿日期：2014-02-06墓金項目：國家自然基金305111,51105177）；海南省產(chǎn)學研V 化專項資金（CX 20130048）；海南低碳試點建設項0（ 2012009-2013-LCP-OO3） 作者簡介:蔡恒興.（1992-）,男.福建三明人.本科.主要研究方向:車輛動態(tài)性能分析控制；金志揚.（1978-）.男.湖南邵陽人.博士.副教授，主要研究方向:車輛動態(tài)性能分析控制