某客車前懸架運動性能及擺臂結(jié)構優(yōu)化.pdf

1、汽車懸架系統(tǒng),指的是聯(lián)接汽車懸掛質(zhì)體和非懸掛質(zhì)體的總成部件的總稱,它起到了承載、傳力(矩)、緩沖、衰振、散能以及調(diào)節(jié)自身車身的作用。汽車懸架系統(tǒng)性能的優(yōu)劣,不僅會影響汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性,也會影響著汽車動力性的發(fā)揮,也會影響懸架構件的安全性和使用壽命?？紤]到懸架系統(tǒng)構件間的運動關系和動力學復雜性,傳統(tǒng)計算方法不能準確的分析懸架系統(tǒng)的性能參數(shù)。本文比較詳細的介紹了多體動力學理論、有限元理論以及結(jié)構優(yōu)化設計法(拓撲優(yōu)化),將多體動力學理

2、論和虛擬樣機技術來仿真優(yōu)化分析前輪定位參數(shù),結(jié)合有限元分析與結(jié)構優(yōu)化設計法來優(yōu)化設計懸架擺臂構件,所研究的內(nèi)容可概括為以下幾個方面:
　　(1)通過ADAMS/CAR專業(yè)模塊建立雙橫臂扭桿式獨立懸架模型,并對該仿真模型進行平行雙輪跳動仿真試驗;然后以前輪定位參數(shù)(車輪前束角、外傾角、主銷后傾角及內(nèi)傾角)為優(yōu)化目標,懸架模型中的硬點坐標值為設計變量利用 ADAMS/Insight模塊進行優(yōu)化設計,從而使懸架參數(shù)的變化曲線都在允許的范

3、圍內(nèi);選擇合適的載荷獲取方法,推導出輪胎接地點的載荷計算公式,運用ADAMS加載仿真優(yōu)化后的懸架模型,提取懸架擺臂的載荷;
　　(2)基于有限元分析法在 HyperWorks軟件中對懸架擺臂概念設計建立有限元分析模型,并加載分析了擺臂得到的最大應力值為97.4Mpa小于許用應力,低階固有頻率值為671.1小于在汽車各種激振產(chǎn)生的頻率,確保了懸架擺臂的安全性;
　　(3)基于帶權重的折衷規(guī)劃多目標(剛度和固有頻率)的拓撲優(yōu)化模