客車前懸架導(dǎo)向機構(gòu)硬點優(yōu)化與整車操縱穩(wěn)定性研究.pdf

1、空氣彈簧具有變剛度、低自振頻率等特性。空氣懸架可以更好的傳遞作用力，衰減振動，不僅可以提高整車操穩(wěn)性，而且還可以提高乘員舒適性。但空氣懸架只能傳遞垂向力，因此整車布置時需要設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)。導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計合理與否，對輪胎磨損及整車操縱穩(wěn)定性具有很大的影響。虛擬技術(shù)的發(fā)展，為更優(yōu)、更快的汽車設(shè)計及性能優(yōu)化提供了可能。
　　以某空氣懸架大型客車為研究對象，首先探討了國內(nèi)外空氣懸架應(yīng)用現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上圍繞空氣彈簧工作特性及工作原理，以商家提供

2、的客車為原型，應(yīng)用多體動力學(xué)軟件ADAMS/Car，建立包括懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、輪胎系統(tǒng)等在內(nèi)的動力學(xué)模型，并調(diào)試整車參數(shù)裝配整車。
　　隨后以空氣懸架系統(tǒng)導(dǎo)向機構(gòu)空間位置作為設(shè)計變量,運用INSIGHT模塊，對前輪不同定位參數(shù)進行靈敏度分析，最終確定需要優(yōu)化的參數(shù)：前輪外傾角、前束及輪距。運用DOE優(yōu)化方法對變量進行實驗設(shè)計及回歸分析，并考慮3個優(yōu)化目標(biāo)的權(quán)重，優(yōu)化前懸導(dǎo)向機構(gòu)硬點。結(jié)果表明，優(yōu)化后的空氣懸架輪跳試驗時，外傾角變

3、化范圍縮小27.8％，前束變化范圍縮小36.9%，前輪輪距變化范圍也明顯減小，導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計更加合理。
　　最后，闡述客車操作穩(wěn)定性評價體系，并以包括穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗、蛇形試驗在內(nèi)的4個試驗為依據(jù)，以國標(biāo)試驗為標(biāo)準(zhǔn)對整車進行操縱穩(wěn)定性仿真分析。分析不同操穩(wěn)性試驗評價指標(biāo)，如橫擺角速度、不足轉(zhuǎn)向度等，并對仿真結(jié)果進行評分。為保證仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性，進行穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗實車驗證，通過穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)實車試驗及仿真試驗對比表明，仿真試驗誤差控制在2%以內(nèi)，