Matlab双横臂扭杆弹簧独立悬架性能匹配研究(3)
时间:2018-11-13 17:53 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
悬架系统的性能主要对汽车的一些重要性能如行驶平顺性以及操纵稳定性有着较为大的应县个，但是这些性能对于悬架参数的要求往往是互相制约和矛盾的。例如，为了支撑车身以及车内装载物的质量，悬架的阻尼系数应当尽可能得大一点，即需要较“硬”的悬架。然而，为了提高汽车的乘坐舒适性，需要尽可能得隔离路面传递过来的振动和冲击，这就要求悬架具有较低的阻尼系数，即需要较“软”的悬架。但是，如果悬架的阻尼系数比较低，汽车的车身又容易产生共振，导致振幅过大，对于汽车内的部件会造成极大的损坏，是需要避免的。这些矛盾的存在很大地限制了悬架性能的改善与提高。 在科学技术不断的推进下，很多的汽车悬架的研究开发人员综合多门技术学科，如新材料、新技术、控制理论以及计算机技术等，开发了机电液一体化的可控悬架系统[9]。汽车悬架按其可控制性可以大致分为三种，被动悬架、半主动悬架以及主动悬架[10]。被动悬架主要包括一个弹簧和一个阻尼器，弹簧的作用主要是支撑汽车的车身以及装载物等构成的簧上质量系统，调节其响应特性，而阻尼器的作用则是用来消耗汽车上下运动中的能量，从而达到缓冲吸振的目的。被动悬架的特点是结构简单、成本低且文修方便，所以被广泛地应用到各种类型的车辆上面。而另两种悬架，主动悬架和半主动悬架近年来受到了较为广泛的关注，被很多学者研究和探讨，其性能相比被动悬架有了很大的提升，可以兼顾到各种动力学要求，适合多种行驶工况，但是因为其制作成本高、消耗大以及技术不够完善等原因还未被推广使用。 因此，主要需要研究是被动悬架。被动悬架虽然成本较低，技术也相对完善，但是其刚度和阻尼等性能参数一旦被设计确定了之后，就无法再更改了，而汽车行驶过程中的工况及其复杂。为了让汽车能够适应更加多的行驶工况和路面状况，在悬架的设计方面，需要对其性能参数如刚度和阻尼进行更深层次地优化设计与匹配以提高整车的行驶性能。在以往的悬架的参数设计中，大多设计者不考虑悬架的动行程，而只是考虑降低车身的加速度来提高人体的舒适性。但是，已经有研究表明车身的加速度和悬架的动行程之间有着互相制约的关系。所以需要对汽车悬架系统进行理论参数的设计与匹配分析，让汽车车身的加速度和悬架的动行程之间达到一个平衡的关系，让优化后的汽车车身振动加速度得到降低的同时，悬架的动行程也被限制在适合的范围之内，从而得到最佳的汽车性能。 在汽车的行驶过程中，上文所提到的振动系统在不断地振动，其输出的人体和车身的加速度即汽车行驶平顺性的表现，而影响行驶平顺性的因素主要有四个，车速、路面不平度、汽车装载质量以及悬架性能参数。对于前面三个而言，随着汽车的行驶工况的变化，车速、路面状况以及装载量的大小变化较大，无法准确衡量，只有悬架的性能参数是汽车本身的固有属性，一旦确定就无法改变。对于一个给定的车辆系统，确定了悬架形式之后，便可以采用优化设计的方法选择合适的悬架参数，尽可能地提高汽车的行驶平顺性。 本研究是根据某型2.5T越野车的改型总体方案要求进行的，通过对该越野车的动力学研究，应用仿真软件Matlab/simulink对该该越野车的悬架进行仿真模拟，实现全参数化的设计，建立仿真模型，分析其性能参数对于汽车平顺性的影响，最终优化和匹配该悬架的性能参数，对该型改型越野车的性能的提高与改善有重大的意义，也为推进我国汽车悬架等此类部件的开发研究做出一定贡献。 (责任编辑：qin) |