基于ADAMS的BSC赛车前悬架优化设计.pdf

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1、FOCUS技术聚焦摘要：为了提高BSC赛车的操纵稳定性，对其所采用的双横臂式前悬架进行了优化处理。提取CATIA中三维模型的硬点坐标参数，利用ADAMS／Car软件建立了BSC赛车的简化动力学模型，完成了仿真实验台的搭建；应用后处理模块Postprocessor分析了各车轮定位参数的角度变化；利用优化模块Insight对优化目标进行了灵敏度分析．从而完成了双横臂式前悬架的优化。将优化结果用于BSC赛车的悬架设计中，改善了实车的操纵稳定性。通过对虚拟样机进行仿真优化试验，可以快速发现各个优化目标的主要影响因素，明显缩短了悬架系统的设计周期，对

2、同类型的悬架设计起到了借鉴作用。关键词：BSC赛车；双横臂式；车轮定位参数；优化设计；操纵稳定性OptimizationofaBSCRacingCar’SFrontSuspensionBasedonADAMS术Abstract：InoldertoimprovethesteeringstabilityoftheBSCracingcar，thedesignofthedoublewishbonefrontsuspensionisoptimized．ByextractingCATIAthree-dimensionalmodel‘Shardpoint

3、coordinateparameters，usingsoftwareADAMS／Cartoestablishthesimplifieddynamicmodelandcompletetheconstructionofthesimulationtestbench，theanglechangeofeachwheelalignmentparametersisobservedandanalyzedthroughpost—processingmodulePostprocessor，usingtheoptimizationmoduleInsighttoa

4、nalyzethesensitivityofoptimizationgoal．Finally，theoptimizationprocessoffrontsuspensioniscompleted．TheresultsareappliedinthedesignofBSCracingcar’Sfrontsuspension，handlingandstabilityisimprovedfortherealcar．Throughsimulationandoptimizationtestofvirtualprototype，mainfactorsof

5、optimizationgoalscanbefoundquickly，designcycleofsuspensionsystemcanbeshorten，providingthereferenceforthesametypeofsuspensiondesign．Keywords：BSCracingcar；Doublewishbone；Wheelalignmentparameters；Optimumdesign；HandlingandstabilityBSC赛车是根据中国汽车工程协会巴哈大赛(BajaSAEChina，简称BSC)要求设计与制

6、造的一辆单座、发动机中置且后驱的小型越野车。考虑BSC赛车实际行驶路面状况，该车的悬架性能好坏直接影响着操纵稳定性。对于不等长双横臂式独立悬架不仅侧倾稳定性较好，而且刚度低、舒适性较好㈣。减振器以及螺旋弹簧安装在下横臂上，这种布置方式更有利于节省汽车前部的空间，常用于轿车和轻型越野车的前后悬架131。文章应用CATIA软件建立悬架实体模型，并提取硬点坐标，在ADAMS／Car中建立多体动力学简化模型，确定车轮定位参数的变化，进行优化处理[41。1建立多体动力学模型$基金项目：辽宁省大学生创新创业项目(201310154030)一42—1．1

7、模型结构分析双横臂悬架主要由导向元件、阻尼元件及弹性元件组成。上横臂和下横臂分别通过衬套与车架做铰链连接，二者的外端则分别通过球头销与转向节相连。螺旋弹簧的上下端分别通过橡胶垫圈支承于车架横梁上的支承座和下横臂上的支承盘内。双向作用筒式减振器的上下两端分别通过橡胶衬垫与车架和下摆臂上的支承盘相连。现代双横臂式悬架一般为无主销式，即上下球头销的连心线相当于主销轴线，转向时车轮即围绕此轴线偏转。路面对车轮的垂直力依次通过转向节、下球头销、下摆臂及螺旋弹簧传到车架。纵向力、侧向力及其力矩均由转向节、导向机构(上下摆臂)及上下球头销来传递。1．2模

8、型建立悬架设计阶段，首先在CATIA中建立前悬架各个零部件的三维模型并进行装配，装配完成的前悬架系统，如图1所示。图1BSC赛车前悬架系统三维模型图对于较复杂的CATIA三维模型