基于adamsinsise的66越野汽車懸架參數化設計

近年來，隨著計算機虛擬設計、虛擬制造等新技術的應用，以及對越野車翻新性能的要求不斷提高，中型越野車的獨立懸臂式懸臂式懸臂式技術逐漸被人們所重視。開發(fā)一種新的懸架系統,一般步驟為首先找一原型車,并將其具體的設計參數作為新設計參數,在此基礎上再進行具體的設計改進及優(yōu)化,從而得出所需要的設計參數.由于中重型越野汽車獨立懸架技術在國外屬于技術保密的范圍,國內相關研究參考文獻較少,無法找到設計的參考原始數據.因此本文結合某6×6越野汽車的整車參數,首先根據懸架的相關設計理論,選用雙橫臂獨立懸架型式,確定懸架的尺寸參數和車輪的定位,在此基礎上將懸架的尺寸參數化,然后對懸架的評價指標進行分析,根據分析結果選擇相關設計變量,對懸架尺寸參數進行優(yōu)化.166.獨立懸臂式suv前模型1.1懸架的參數確定懸架的設計大致可以分為結構型式及主要參數選擇和詳細設計兩個階段,由于懸架的參數影響到許多整車的特性,并涉及到其他總成的布置,因此在確定懸架的尺寸參數時要結合整車的總體布置進行,設計中所需要的整車參數見表1.根據整車參數和懸架設計理論1.2建立獨立懸架模型在此使用ADAMS/View平臺來創(chuàng)建雙橫臂獨立懸架的設計模型,根據所確定懸架系統的尺寸參數和定位參數來創(chuàng)建懸架的參數化點總共選擇8個參數化點來完成模型的建立,具體參數點見表3.1.3拉臂、轉向節(jié)、車輪三種種相聯接創(chuàng)建的模型如圖1所示,其中上下橫臂與轉向節(jié)以球副相聯接,與車體以旋轉副相聯;轉向拉桿與拉臂以球副相聯接,與車體也以球副相聯接;拉臂、轉向節(jié)、車輪三者以固定副相聯接;車輪與測試平臺以平面副相聯,并在測試平臺上加一個垂直于測試平臺的直線驅動,驅動方程為所建立的模型,不考慮輪胎及上下擺臂與車體連接處橡膠襯套的彈性作用,上下擺臂軸與車體縱向軸線平行.2參數化分析2.1設計變量浮動值與標準值的匹配評價懸架運動特性的指標設計變量的選取影響到仿真過程中樣機性能的變化特性設計變量在標準值左右分別進行兩次試驗,加標準值總共5次.每一次的浮動值按標準值的10%計算(ValueRangeby“+/-PercentRelativetoValue”).2.2非裝配式變剛度方程考察5個設計變量分別變化時對設計對象——車輪側向滑移量的影響(sensitivity),通過分析,確定影響最大的變量作為下一步試驗分析的因素(factors).分析結果如圖2～圖6所示.在上述各圖中,從試驗1到試驗5,相應的設計變量值是逐漸增大的,其中試驗3是設計的標準值.由圖2～圖6可以看出,設計變量DV_2(下擺臂長)和DV_5(下擺臂安裝角)對車輪側向滑移量影響比較顯著,而其他設計變量對設計目標沒有太大的影響.在圖3中可以看出,在5次試驗中車輪側向滑移量是隨下擺臂長度值的增加而減小的;在圖6中,在5次試驗中車輪側向滑移量是隨下擺臂安裝角的減小而減小的.在ADAMS/Insight中,選取設計變量DV_2和DV_5為試驗因素(factors),選取車輪側向滑移量為響應目標(objective),并通過更改因素設置來實現對設計變量的優(yōu)化.通過以上設計步驟,利用優(yōu)化得出的變量參數,在ADAMS/View中分別創(chuàng)建懸架的特性曲線——主銷內傾角、車輪外傾角、車輪前束角(值)、主銷后傾角和車輪側向滑移量隨車輪跳動的變化曲線圖,分別如圖7～圖11所示.從圖7可以看出隨著車輪在-200～200mm之間上下跳動車輪側向滑移量的變化量為22.5mm;從圖8～圖11中可以分別看出,隨著車輪的跳動前輪外傾角的變化量為0.5°,前束角的變化量為1°,主銷后傾角的變化量為0.004°,主銷內傾角的變化量為1.5°.以上懸架的各評價指標的變化量基本滿足大行程越野車獨立懸架的設計要求.3優(yōu)化結果分析1)結合本文的研究分析,可以得知,在雙橫臂獨立懸架的設計中,各尺寸參數的變化對懸架的評價指標會產生大小不等的影響,選擇影響最大的參數作為設計變量會為懸架的設計優(yōu)化帶來方便.2)從文中可以看出,對雙橫臂獨立懸架來說,下擺臂的長度值及其安裝傾角對車輪側向滑移量影響較大,在懸架的設計中可以把其作為主要的因素進行考慮.下擺臂的長度值越大對減少車輪的側向滑移量越有幫助,但其值會受到整車參數的制約.3)本文所利用的ADAMS/View參數化建