轿车悬架硬点和衬套刚度联合优化的研究

【摘要】悬架系统作为汽车底盘系统的关键组成部分,其K&C特性直接影响到汽车的操纵稳定性。悬架硬点坐标和衬套刚度很大程度上决定了悬架的K&C特性,因此,通过优化设计悬架的硬点坐标和衬套刚度,使悬架拥有合理的K&C特性匹配,确保车辆具备优良的操纵性与稳定性,是汽车底盘研发中的关键工作。本文结合某国产轿车研发项目,以此车型为目标车,选用某中外合资的前双叉臂后五连杆悬架配置的高档轿车作为对标车。目标车与对标车使用相同的悬架结构形式。结合工程实践,提出了悬架K&C性能分析的具体内容和试验方法。在双轴汽车悬架K&C特性试验台上进行了对标车前、后悬架的K&C特性试验,得到其悬架K&C特性试验结果数据。基于多体动力学理论,对目标车悬架进行了结构分析、合理性假设以及运动几何分析,建立了目标车悬架的运动解算方程和动力学分析模型。经过动力学仿真,得到了目标车前、后悬架K&C特性结果数据。提出了一种悬架K&C特性结果数据处理方法,并以此得到了对标车和目标车K&C特性曲线和K&C特性值的对比情况。基于对悬架结构和运动几何原理的研究,定性地分析了悬架硬点坐标变动与衬套变形对悬架K&C特性及车辆性能的影响。提出了一种灵敏度分析方法,以对标车悬架K&C特性值为设计目标,分析了目标车前、后悬架硬点和衬套设计变量对设计目标的敏感度。用多岛遗传算法初步优化悬架后,基于灵敏度分析结果,结合对悬架运动学原理的分析,再次优化调整对各设计目标影响度较大的设计变量。最终优化后的目标车与对标车悬架K&C特性曲线较好地吻合。建立了目标车优化前、后的动力学整车仿真模型,分析了两者在整车性能仿真试验中的方向盘转角梯度、侧倾梯度、最大侧向加速度和制动俯仰角梯度等性能。结果发现,经优化后的悬架能使整车的不足转向特性和制动俯仰特性有不同程度的改变。研究表明,使用的悬架建模方法、悬架K&C数据处理方法以及悬架性能优化方法是合理有效的,能使优化后的悬架性能达到设定的设计目标,对悬架研究和设计具有积极的参考意义。
【作者】张宁；
【导师】熊锐；吴坚；
【作者基本信息】广东工业大学，机械工程，2014，硕士
【关键词】悬架；K&C特性；灵敏度分析；优化；操纵稳定性；

【参考文献】
[1]王敏.东坡词英译之意境再现[D].上海外国语大学,英语语言文学,2012,硕士.
[2]贾超超.喷射参数对高压共轨柴油机燃用地沟油生物柴油性能的影响研究[D].长安大学,载运工具运用工程,2014,硕士.
[3]王梓伊.论乔尔乔内对威尼斯画派的影响[D].渤海大学,美术学,2014,硕士.
[4]张赢予.普洱茶叶包装的视觉元素设计[D].吉林大学,平面设计,2014,硕士.
[5]周树勋.钢筋混凝土十字形截面柱框架顶层中节点抗震性能的有限元分析[D].天津大学,港口、海岸与近海工程,2004,硕士.
[6]肖露.湖北省高校师范生信息素养的现状调查与培养对策研究[D].湖北大学,课程与教学论,2011,硕士.
[7]杨华强.艺术是生活的背影[D].新疆师范大学,艺术,2013,硕士.
[8]冯刚夏晨晖孙磊傅建中.基于非线性预测的机床主轴温升特性快速辨识研究[J].农业机械学报,2015,06:.
[9]韩存武,袁少强,马晓军,文传源.一类非最小相位非线性系统的直接自适应控制[J].自动化学报,1996,06:755-757.
[10]肖润.太湖县档案工作研究[D].安徽大学,档案学,2013,硕士.
[11]王秋妹.汉语儿童“是”字结构的发展[D].首都师范大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[12]郭威,田洪现.基于EPON技术的矿用综合数据接入网关设计[J].工矿自动化,2014,06:14-17.
[13]于超.塔北隆起海相原油次生改造作用的地球化学研究[D].中国地质大学（北京）,矿产普查与勘探,2013,硕士.
[14]夏学伟.老子养生思想与健身气功关系研究[D].内蒙古师范大学,民族传统体育学,2012,硕士.
[15]周彬.太岳山油松林人工林水文特征研究[D].北京林业大学,生态学,2013,硕士.
[16]罗威.中美高中语文教材插图功能比较研究[D].西南大学,课程与教学论,2014,硕士.
[17]王曦.国家豁免规则与人权保护冲突问题研究[D].重庆大学,国际法学,2014,硕士.
[18]杨珊.我国失业保险金给付标准研究[D].江西财经大学,社会保障,2013,硕士.
[19]吕振邦.多功能深松机及其关键部件的设计与试验研究[D].吉林大学,农业机械化工程,2013,硕士.
[20]于战科,张艳华,汪泽焱,倪明放.改进遗传算法在城市交通诱导策略中的应用[J].控制与决策,2011,12:1891-1894+1899.
[21]郑强.带精英策略的非支配排序遗传算法的研究与应用[D].浙江大学,2006.
[22]曾亚非.大学国学教育发展的困境及出路分析[D].西南大学,高等教育学,2013,硕士.
[23]邹建坤.模压淬火机床桁架机械手的自动控制[D].宁夏大学,机械工程（专业学位）,2014,硕士.
[24]谢米兰.CCTV-2财经频道专业化研究[D].南京师范大学,新闻学,2012,硕士.
[25]孔祥斌.某产品水下运动姿态测量系统设计[D].中北大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[26]刘恋.多元 整合 创新[D].湖南师范大学,学科教学（专业学位）,2014,硕士.
[27]温香彩.大型非线性混沌网络系统的分散最优控制研究[J].控制与决策,2001,03:303-306.
[28]高炳涛.铁路货车车体直线度与平面度检测系统的研发[D].哈尔滨工业大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[29]朱松柳.基于财务报表分析的企业经营策略研究[D].北京交通大学,2014.
[30]何朝阳,曹祁,杜树旺,张英杰.基于C&P-CDIO模式的电子信息工程专业人才培养[J].高等工程教育研究,2013,02:60-63.
[31]曾怀灵.输送带接头动态耐久性强度试验机的研制[D].长沙矿山研究院,机械设计及理论,2013,硕士.
[32]乔娟.中国大豆国际竞争力研究[D].中国农业科学院,2004.
[33]籍敏.Bcl-2、VEGF在乳腺癌中的表达意义及其与预后相关性的探讨[D].山西医科大学,病理学与病理生理学,2002,硕士.
[34]臧慕莲.侨史文献资料的重要及其挖掘整理[J].八桂侨刊,2002,01:39-41.
[35]朱亚燕.市级电子政务系统设计及其安全防范技术的研究[D].湖南大学,软件工程,2010,硕士.
[36]侯景花.对我国城市商业银行跨区域经营的思考[D].山西财经大学,金融学,2013,硕士.
[37]费文绪.2015:青年科学家吐露心声[J].世界科学,2015,02:11-16.
[38]刘凡.国家考古遗址公园使用后评价（POE）研究[D].西安建筑科技大学,土木工程建造与管理,2013,硕士.
[39]徐小霞.我国货币政策预期管理体系的构建与完善[D].安徽大学,金融,2013,硕士.
[40]鲁明羽,陆玉昌.基于OEM模型的半结构化数据的模式抽取[J].清华大学学报(自然科学版),2004,09:1264-1267.
[41]陈文,张思松.基于FP树的挖掘关联规则的增量式更新的研究[J].铜陵学院学报,2005,03:55-56+65.
[42]宛焱.聚合物空心乳液的制备及其纳米二氧化钛改性研究[D].广东工业大学,化学工程,2014,硕士.
[43]王核成,帅杏霞,张海.基于多层网络的内生型集群核心企业竞争优势演化研究[J].研究与发展管理,2014,01:63-69.
[44]杨晓磊.恶臭电子鼻信息处理技术研究[D].河北工业大学,仪器科学与技术,2013,硕士.
[45]于洋,黄民翔,辛焕海,甘德强,黄志龙,庄侃沁,曹路.基于动态仿真的连锁故障分析[J].电力系统自动化,2008,20:15-21.
[46]杨楠.薪酬满意度对组织承诺影响的实证研究[D].辽宁大学,企业管理,2012,硕士.
[47]张薇.行政规范性文件合法性审查制度研究[D].西北大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[48]刘鸿杨.交际教学法在基于计算机和网络的大学英语听说教学中的应用[D].广西师范大学,学科教学,2013,硕士.
[49]孙飞霞,郭雪萌,史文冲.中国村镇银行可持续发展影响因素分析[J].经济师,2015,02:11-14.
[50]刘超超.一株抗真菌抗生素菌株的鉴定及发酵工艺优化[D].浙江大学,生物化工,2013,硕士.