FSAE赛车悬架分析与优化设计.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.05.004FSAE赛车悬架分析与优化设计李天然，童梅，张冬忠（长安大学汽车学院，陕西西安710064）摘要：利用ADAMS软件建立某高校FSAE赛车双横臂悬架的仿真模型，并对模型进行动力学仿真得到表征悬架动力学性能的参数线图，针对这些参数进行分析并确定优化方向及目标，再利用ADAMS/insight模块来设定设计变量、综合目标函数和约束条件进行多目标优化设计，并根据优化结果修改仿真模型比较优化前后悬架的动力学性能，结果表明优化后的悬架模型在动力学性能方面明显有所提高，证明了多目标优化设计的正

2、确性和有效性。关键词：FASE赛车；双横臂悬架；Adams；建模仿真；优化设计中图分类号：U463.3文献标识码：A文章编号：1671-7988(2016)05-38-03FormulaSAECarSuspensionAnalysisandOptimizationDesignLiTianran,TongMei,ZhangDongzhong(Universityofchanganautomobileinstitute,ShaanxiXi'an710064)Abstract：ADAMSsoftwareisusedtoestablishthesimulatio

3、nmodelofauniversity'sFSAEracingdoublearmsuspension,andtheparametersofthesuspensiondynamicperformanceareanalyzedandtheoptimizationdirecti-onandtargetareanalyzed.Thenthedynamicperformanceofthesuspensionmodelisimproved.Theresultsshowthattheoptimizationdesigniscorrectandeffective.Key

4、words:FASEracing;Doublearmsuspension;Adams;Modelingsimulation;OptimizationdesignCLCNO.:U463.3DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2016)05-38-03（1）双横臂独立悬架的建模引言FSAE赛车的悬架通常是采用不等长双横臂加推杆减震机构的形式，悬架具有左右对称性，其中包括虚拟主销、上FSAE(formulaSAE赛车比赛)是一项由学生参与的工程A型臂、下A型臂、推杆、摇臂、减震器、稳定杆拉臂、横设计竞赛，各参赛车队按照赛事规则及

5、标准，以1年为周期，［8］向稳定杆等结构。由于FSAE赛车悬架是左右对称的，根据设计并制造出一辆小型单人座休闲赛车。对于FSAE赛事来[5]硬点坐标建立前悬架一侧的模型并根据悬架运动添加约说，悬架的设计时一项非常重要的工作，其控制车轮的运动束，并且将定位参数如主销内倾角、主销后倾角、前轮前束、的目的是如何发挥最大的附着力、抵抗侧倾和纵倾以及校核车轮外倾角的变化量等作为测量函数，再将各硬点坐标设置悬架的安全性等，而轮胎是唯一直接接触地面的车身部件，为设计变量DV1、DV2、DV3……DVn，再创建轮跳试验台完成你可以想象让轮胎以适当的方式接触地面有多么重要

6、，不论初步建模。遇到什么样的路面状况或在任何速度下都要让赛车始终处于［9］（2）前悬架性能仿真控制之中，本文以FSAE赛车悬架为研究对象，利用adams[2]想要设计出性能良好的FSAE赛车悬架结构，必须要研究对其进行仿真，从而达到优化的目的。悬架运动特性的变化规律，例如赛车在直线行驶时两侧轮胎作者简介：李天然，就读于长安大学汽车学院。是同向跳动的，而在赛车过弯道时，车身发生一定的侧倾，39汽车实用技术2016年第5期这时的两侧悬架的跳动方向是相反的，所以在Adams中建立的试验台能够简化这一过程，在轮跳实验中我必须对前轮定[3]位参数及其它性能参数相应

7、的变化规律并得到在车轮垂直[4]跳动行程悬架各性能参数的变化曲线加以分析。将激振台架上下激振位移设置为30mm，使左右车轮同向上下跳动，计算悬架的性能参数的变化规律。图4前束角变化曲线车轮外倾角的变化范围在（-1.92°~-0.24°），车轮跳前束角变化范围在（-0.57°~-0.49°），前束角的变化动时外倾角的变化影响着轮胎与地面的接触姿态，为了得到[6]过大会影响直线行驶的稳定性和加剧轮胎的磨损，所以在良好的附着性，其目标是尽量使外倾角在上跳时减小，下跳设计原则上其变化应该尽可能的小。变化曲线图如图4所示。时增加，保证轮胎在过弯时与地面垂直得到更好

8、的附着力的[6]1、多目标优化设计同时避免车轮相对车身跳动时的外倾角变化过大，外