基于刚柔耦合模型的汽车悬架性能分析及优化

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1、分类号：U461.4密级：UDC：621编号：15-085234-05M河北工业大学硕士学位论文基于刚柔耦合模型的汽车悬架性能分析及优化论文作者：李欣学生类别：全日制工程硕士专业学位类别：领域名称：车辆工程指导教师：卞学良职称：教授杨建森高工DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofVehicleEngineeringSUSPENSIONCHARACTERISTICANALYSISANDOPTIMI-ZATIONBASEDONTHERIGID-FLEXI

2、BLECOUPLINGMODELOFVEHICLEbyLiXinSupervisor:Prof.BianXueliangEngineer.YangJiansenApril2015原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说

3、明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要悬架是汽车底盘极为重要的组成部分。现代汽车底盘在开发设计过程中，悬架与车身以及悬架各连接构件之间大量使用橡胶衬套。其目的主要是利用衬套的隔振减噪性能，降低路面激励对车身的振动和冲击

4、，特别是在衰减路面的中高频振动方面，能够有效改善悬架传递特性和整车NVH特性。本文通过ADAMS软件建立了某车型的刚柔耦合模型，结合四立柱乘坐舒适性试验验证了模型低频激励下的准确性，并在中高频振动激励的情况下对衬套刚度进行了优化。本文首先对多体系统动力学理论进行了简要阐述。并根据某款车型的各项参数，利用ADAMS/Car模块建立了整车刚性体模型。为使整车模型更加接近汽车真实状况，在建模过程中运用模态分析的方法，将汽车前副车架和后扭转梁替换为柔性体结构，从而建立整车刚柔耦合模型。为了验证模型的准确性，结合汽车四立柱乘坐舒适性试验的真实试验结果，在低频段

5、（20Hz以下）对该模型悬架传递特性进行了验证。在验证过程中，通过调整橡胶衬套动刚度值、减振器阻尼、弹簧刚度等参数使仿真结果接近真实值。模型验证结束后，论文分析了悬架在中高频（20至100Hz）振动激励下的传递特性。为了改善悬架传递特性，通过ADAMS/Insight技术对底盘各主要橡胶衬套进行了优化。以左前减振器与车身连接点的加速度均方根值作为优化目标，以对悬架性能影响较大的橡胶衬套刚度为优化变量，合理选择优化算法，优化结果表明悬架在中高频段的振动传递特性得到一定改善。为了获得橡胶衬套各向刚度、阻尼等参数，论文按照汽车衬套的外形特点将衬套分为常规衬

6、套、异形衬套、悬置件三类。根据每一类衬套的结构简要概括了工装设计过程和刚度试验方法，具有一定的工程指导意义。关键字：悬架，刚柔耦合模型，振动传递特性，橡胶衬套，优化，衬套试验IABSTRACTThesuspensionsystemisacriticalimportantpartinchassis.Intheresearchanddesignprocessesofmodernvichlechassis,rubberbushingshavebeenwidelyusedineachconnectionsofchassis.Itsmainpurposeist

7、hatapplyingthevibrationisolationandnoisereductionperformancetoreducethevibrationandimpactofbody,causedbytheroadexcitation,especiallyimprovingthetransfercharacteristicsandNVH(noise、vibaration、harshness)performancesofautomobileeffectivelyinthemid-dle-highfrequencyvibrationrange.I

8、nthispaper,arigid-flexiblecouplingmodelisestablishedby