F-SAE 赛车后悬架优化分析 - Core.PDF

2011 年 4 月 机电技术机电技术 77 机电技术机电技术 F-SAE 赛车后悬架优化赛车后悬架优化分析分析 赛车后悬架优化赛车后悬架优化分析分析 1 1，2 1，2 郭刚 葛晓宏 黄红武 (1.厦门大学机电系，福建 厦门 361005 ；2.厦门理工学院，福建 厦门 361024) 摘 要:运用多体动力学软件ADAMS/VIEW 模块建立F-SAE赛车后悬架模型，并对模型进行仿真分析，研究分析 FSAE赛车运动中后悬架随车轮上下跳动时定位参数的变化规律，评价悬架数据合理性。采用优化分析对悬架不合理数 据进行优化，进一步改善悬架系统性能，以提高产品开发质量。 关键词：赛车独立悬架；ADAMS ；优化分析 中图分类号：U463.33 文献标识码：A 文章编号：1672-4801(2011)02-077-03 汽车悬架是车身和车轮之间的一切传力连接 (4) 轮胎简化为刚性体。 装置的总称，它把路面作用于车轮的支承力、牵 在ADAMS 中建立的F-SAE 赛车后悬架如图 引力、制动力和侧向力以及这些力所产生的力矩 1 所示。 传递到车身上，以保证汽车的正常行驶。悬架系 统是汽车重要的组成部分，汽车悬架系统的性能 是影响汽车行驶平顺性、操纵稳定性和安全性的 重要因素。由于汽车悬架部件之间运动关系复杂， 一般都设计成主销内倾和后倾，并且控制臂轴也 大多倾斜布置，这些都给悬架的运动学、动力学 分析带来很大困难。随着计算机技术不断提高， 国内外研制开发了很多专门用于机械构件运动仿 真分析及优化设计的专用软件，ADAMS 软件就 图 1 F-SAE 赛车后悬架 ADAMS 模型 是其中之一。 2 仿真分析 ADAMS 是虚拟样机分析的应用软件，用户 可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行 2.1 车轮外倾角和侧向滑移量 静力学、运动学和动力学分析；该软件还是虚拟 车轮外倾角分零外倾角、正外倾角、负外倾 样机分析开发工具，其开放性的程序结构和多种 角。如果空车时车轮的安装正好垂直于路面，则 接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟 满载时车桥因承载变形而可能出现车轮内倾，这 样机分析的二次开发工具平台。 样将加速车轮胎的磨损。因此，在设计赛车后悬 架时，一般控制在 0o 左右且一般希望车轮在从满 1 利用ADAMS/VIEW 创建汽车后悬架模 型[5] [7] [9] 载位置起上下跳动 30 mm 的范围内，车轮外倾角 o 左右。从图 2 可以看出该悬架在后轮 变化在 1.5 1.1 悬架模型的建立 外倾角设计的比较合理。 由于较复杂的模型在计算机中难以建立，所 通过仿真结果，得出了车轮侧向滑移量随车 以对所建立的模型做如下简化和假设：