基于adamsinsise的66越野汽车悬架参数化设计

基于adamsinsise的66越野汽车悬架参数化设计

近年来，随着计算机虚拟设计、虚拟制造等新技术的应用，以及对越野车翻新性能的要求不断提高，中型越野车的独立悬臂式悬臂式悬臂式技术逐渐被人们所重视。开发一种新的悬架系统,一般步骤为首先找一原型车,并将其具体的设计参数作为新设计参数,在此基础上再进行具体的设计改进及优化,从而得出所需要的设计参数.由于中重型越野汽车独立悬架技术在国外属于技术保密的范围,国内相关研究参考文献较少,无法找到设计的参考原始数据.因此本文结合某6×6越野汽车的整车参数,首先根据悬架的相关设计理论,选用双横臂独立悬架型式,确定悬架的尺寸参数和车轮的定位,在此基础上将悬架的尺寸参数化,然后对悬架的评价指标进行分析,根据分析结果选择相关设计变量,对悬架尺寸参数进行优化.166.独立悬臂式suv前模型1.1悬架的参数确定悬架的设计大致可以分为结构型式及主要参数选择和详细设计两个阶段,由于悬架的参数影响到许多整车的特性,并涉及到其他总成的布置,因此在确定悬架的尺寸参数时要结合整车的总体布置进行,设计中所需要的整车参数见表1.根据整车参数和悬架设计理论1.2建立独立悬架模型在此使用ADAMS/View平台来创建双横臂独立悬架的设计模型,根据所确定悬架系统的尺寸参数和定位参数来创建悬架的参数化点总共选择8个参数化点来完成模型的建立,具体参数点见表3.1.3拉臂、转向节、车轮三种种相联接创建的模型如图1所示,其中上下横臂与转向节以球副相联接,与车体以旋转副相联;转向拉杆与拉臂以球副相联接,与车体也以球副相联接;拉臂、转向节、车轮三者以固定副相联接;车轮与测试平台以平面副相联,并在测试平台上加一个垂直于测试平台的直线驱动,驱动方程为所建立的模型,不考虑轮胎及上下摆臂与车体连接处橡胶衬套的弹性作用,上下摆臂轴与车体纵向轴线平行.2参数化分析2.1设计变量浮动值与标准值的匹配评价悬架运动特性的指标设计变量的选取影响到仿真过程中样机性能的变化特性设计变量在标准值左右分别进行两次试验,加标准值总共5次.每一次的浮动值按标准值的10%计算(ValueRangeby“+/-PercentRelativetoValue”).2.2非装配式变刚度方程考察5个设计变量分别变化时对设计对象——车轮侧向滑移量的影响(sensitivity),通过分析,确定影响最大的变量作为下一步试验分析的因素(factors).分析结果如图2～图6所示.在上述各图中,从试验1到试验5,相应的设计变量值是逐渐增大的,其中试验3是设计的标准值.由图2～图6可以看出,设计变量DV_2(下摆臂长)和DV_5(下摆臂安装角)对车轮侧向滑移量影响比较显著,而其他设计变量对设计目标没有太大的影响.在图3中可以看出,在5次试验中车轮侧向滑移量是随下摆臂长度值的增加而减小的;在图6中,在5次试验中车轮侧向滑移量是随下摆臂安装角的减小而减小的.在ADAMS/Insight中,选取设计变量DV_2和DV_5为试验因素(factors),选取车轮侧向滑移量为响应目标(objective),并通过更改因素设置来实现对设计变量的优化.通过以上设计步骤,利用优化得出的变量参数,在ADAMS/View中分别创建悬架的特性曲线——主销内倾角、车轮外倾角、车轮前束角(值)、主销后倾角和车轮侧向滑移量随车轮跳动的变化曲线图,分别如图7～图11所示.从图7可以看出随着车轮在-200～200mm之间上下跳动车轮侧向滑移量的变化量为22.5mm;从图8～图11中可以分别看出,随着车轮的跳动前轮外倾角的变化量为0.5°,前束角的变化量为1°,主销后倾角的变化量为0.004°,主销内倾角的变化量为1.5°.以上悬架的各评价指标的变化量基本满足大行程越野车独立悬架的设计要求.3优化结果分析1)结合本文的研究分析,可以得知,在双横臂独立悬架的设计中,各尺寸参数的变化对悬架的评价指标会产生大小不等的影响,选择影响最大的参数作为设计变量会为悬架的设计优化带来方便.2)从文中可以看出,对双横臂独立悬架来说,下摆臂的长度值及其安装倾角对车轮侧向滑移量影响较大,在悬架的设计中可以把其作为主要的因素进行考虑.下摆臂的长度值越大对减少车轮的侧向滑移量越有帮助,但其值会受到整车参数的制约.3)本文所利用的ADAMS/View参数化建