基于刚柔耦合虚拟样机的轻型客车平顺性研究

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1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringResearchofLightBusRideComfortBasedonRigid-flexCoupledVirtualPrototypeMasterCandidate：HaiqingGongMajor：VehicleEngineeringSupervisor：QiliangYangWuhanUniversityofScien

2、ceandTechnologyWuhan,Hubei430081,P.R.ChinaMay,2015摘要汽车行驶平顺性是评价汽车行驶过程中舒适性的一个重要性能指标。运用传统研究汽车行驶平顺性的方法去改进汽车的平顺性，不仅开发周期长，而且研发成本高。随着汽车多体动力学理论和虚拟样机技术的不断发展，运用虚拟样机技术建立汽车多体动力学模型的方法分析汽车行驶平顺性问题已经成越来越成熟了。本文针对某企业新开发的一款轻型客车行驶的平顺性问题进行了深入的研究。运用CATIA软件获取客车相关建模参数，基于离散Beam梁法，

3、利用ADAMS/Leafspring插件编辑器建立后悬架钢板弹簧模型。在多体动力学软件ADAMS/View模块中建立前双横臂扭杆弹簧独立悬架和后钢板弹簧悬架，对比试验结果分析，验证前后悬架刚度的正确性。建立动力总成模型、路面模型、轮胎模型、车身模型、柔性化处理前横向稳定杆，最终建立整车刚柔耦合模型。在怠速工况下结合试验测试结果，验证该模型的正确性。文中研究了发动机激励力对车身振动的影响。在优化客车平顺性时，综合考虑发动机激励对车身振动的影响因素。采用间接优化的方法，将前后悬架的刚度和阻尼作为设计因素，悬架的

4、限位行程作为约束条件，并根据国家规定的客车平顺性评价指标试验测试点，选择汽车振动最剧烈乘员座椅位置处的垂向振动加速度均方根值为优化目标。在B级随机不平路面上对整车刚柔耦合模型进行平顺性仿真分析，对比优化前后结果，优化后的客车行驶平顺性得到有效改善。关键词：行驶平顺性；钢板弹簧；动力总成激励；ADAMS；刚柔耦合模型IAbstractTheridecomfortofthecarisanimportantperformanceindexintheprocessofthevehiclecomfortevaluat

5、ion.Usingthetraditionalresearchmethodsofridecomforttoimprovevehiclecomfort,notonlythedevelopmentcycleislong,butalsotheresearchanddevelopmentcostishigh.Withthedevelopmentofcarmulti-bodydynamicstheoryandthevirtualprototypetechnology,themethodofanalysisthecar

6、ridecomfortproblemshasbecomemoreandmorematurebyusingvirtualprototypetechnologytoestablishamulti-bodydynamicsmodel.Inthispaper,alightbusridecomfortproblemsofanenterprisenewlydevelopingisin-depthstudy.UsingCATIAsoftwareachievethebusrelatedmodelingparameters,

7、basedonthediscreteBeammethod,theleafspringmodelofrearsuspensionisbuiltinADAMS/Leafspringplug-ineditor.Thefrontdoublewishbonetorsionbarspringindependentsuspensionandtherearleafspringsuspensionarebuiltinthemulti-bodydynamicssoftwareADAMS/View,bycontrastthete

8、stresultsandverifythecorrectnessofthefrontandrearsuspensionstiffness.Thepowertrainmodel,theroadandtiremodel,thecarmodelarebuilt,andthefronthorizontalstablebarisflexibleprocessing,eventuallythewholevehicleRigi