基于ADAMS的某悬架系统运动特性分析及结构优化.pdfVIP

维普资讯 计 算飙 瞳用 汽车科技第3期2008年5月 薯 ■ 圈 ■曩息囊曩蠢 李 征 ，张 华 ，杜发荣 ，吴志新 z (1．北京航空航天大学 汽车工程系，北京 100083；2．天津清源电动车辆有限公司，天津 300162) 摘要：根据多体动力学理论 ，运用 ADAMS／car软件对某微型轿车悬架系统建立了模型并进行仿真 分析 ；使用 ADAMS／Insjght以轮胎横向滑移量 、主销偏距和四个车轮定位参数为设计 目标对悬架的结构关键点进行了优 化分析 ，使该悬架 的运动学特性更符合理想设计值 。 关键词：ADAMS；悬架 ；运动特性 ；优化 中图分类号 ：U463 文献标识码：A 文章编号 ：1005—2550(2008)03—0050-04 悬架是车辆底盘的重要组成部分．它把路面作 学方程。它选用系统内各刚体质心在惯性参考系中 用于车轮上的垂直反力、’纵向反力和侧向反力以及 的三个直角坐标和确定刚体方位的三个欧拉角作为 这些力所造成的力矩传递给车架 (或承载式车身)． 笛卡尔广义坐标 ，即，qi=Ix，Y，z，，，]，，q=[qlT， 以保证汽车的正常行驶 。其几何拓扑可认为是空间 g ，…，g]，采用带乘子 的拉格 朗 日方程处理具有 杆系机构．现代车辆为追求乘坐舒适性和行驶稳定 多余坐标 的完整约束系统或非完整约束系统 ．导出 性．要求悬架在传递力和力矩的过程中能够缓冲并 以笛卡尔广义坐标为变量的运动学方程为： 衰减由于路面所造成的车身振动 ：在悬架相对车身 (oq)L(昔)_rp+ Q (1) 运动过程中尽量减少轮胎定位参数的变化、轮胎的 横向滑移量 。降低轮胎磨损。因此。在悬架的设计过 完整约束方程为：(=O (2) 程中．要充分考虑杆系中各部分的长度及其空间位 非完整约束方程为：Q， = O (3) 式中，为系统动能列阵；g为系统广义坐标列阵 ；Q为广义 置 。并对其结构做大量优化工作。虚拟样机技术的迅 力列阵 ．p为对应于完整约束 的拉氏乘子列阵 为对应于非 速发展缩短了悬架的开发、研究周期．降低了开发成 完整约束的拉氏乘子列阵 本。 本 文借助 于 MDI公 司 的多体动 力学软 件 2 悬架系统的动力学建模 ADAMS／car对某一微型轿车 的前麦弗逊悬架进行 建模、采用多刚体动力学理论分析其运动学特性。使 本文所建模型中包括悬架和转向系统。对于悬 用 ADAMS／Insight优化分析软件确定影响车轮定位 架系统的建模首先是在 TemplateBuilder环境下建 参数的悬架各关键点．并对各关键点进行优化计算 。 立悬架模板 ．然后在 Standard环境下根据悬架实际 最终给出优化解．其中优化 目标为尽量减少轮胎横 情况设定仿真参数 ．转向系统、横向稳定杆建模则是 向滑移量 ．控制适量的主销偏距 。同时保证轮胎定位 直接修改 rack_pinion_