论文总字数：21597字

摘 要

汽车的操控稳定性是车辆性能的重要指标，传统的悬架分析方式已经跟不上现代汽车飞速发展的步伐。传统的分析实验存在着许多缺陷，实验数据不能有效分析测评，还需要大量成本。随着计算机技术的不断提高，虚拟样机技术得到了广泛的推广和认可。悬架的运动仿真分析在汽车悬架系统的设计与开发占据了非常重要的地位，通过运用ADAMS这种虚拟样机软件，可以提高汽车设计的效率，降低实验成本。

针对某一汽车型号的前悬架动力学的性能的优化工作，本文基于汽车动力学基础理论，进行了一系列的仿真与对比分析。首先，采用了ADAMS软件中的仿真运动学来对该型号的汽车进行虚拟仿真模拟，模拟了该车前悬架的三维模型，在软件中有两种形式，分别为双轮同向和双轮异向，在仿真分析结果出来后，本项目可以分析出那些不符合设计要求的车轮定位参数。接下来，就要把车轮定位参数设置为目标函数， ADAMS/Insight中有一个试验设计功能，通过它可以搜索出对车轮定位参数影响比较大的悬架设计硬点，然后将对所有的不符合的参数进行优化，最后得到理想的结果。

全文以ADMAS所建立的三维模型为基础，实现了计算机对汽车悬架性能的仿真分析。本文车轮优化后的运动参数有了较大的改善，汽车的稳定性有了提高，对汽车制造厂家来说都是有很重要的意义，会大大缩短产品的开发研究设计周期、还能有效降低成本和提高产品质量。

关键词：汽车前悬架;ADAMS ;仿真分析;优化设计

Abstract

Auto control stability is an important index of vehicle performance, traditional way of suspension analysis has failed to keep pace with modern car the pace of rapid development.There are many defects in the traditional  experiment and the  data of experiment cannot effectively  got analysis evaluation,it also cost a lot.With the continuous improvement of computer technology, virtual prototype technology has widely got  promotion and recognition.Suspension movement simulation analysis in the design and development of the automobile suspension system occupies very important position, through the use of ADAMS, the virtual prototype software can improve the efficiency of the vehicle design, reduce the test cost.

For a vehicle model of front suspension dynamic optimization of the performance in the work, this article which is based on vehicle dynamics theory does a series of simulation and comparison analysis.First of all, the kinematics simulation in ADAMS software is used to the virtual simulation for the models of cars, to simulate the three-dimensional model of the car front suspension.In software, there are two forms. Respectively, for the double direction and double vision after simulation analysis result, this project can be analyzed out those who do not conform to the requirements of the design of wheel alignment parameters.Next, wheel alignment parameter is set to the objective function which is one of the ADAMS/Insight experiment design function, it allows you to search out more influence of wheel alignment parameters of suspension design hard points, and then it will optimize all of them that does not conform to the parameters, Finally, it can obtain ideal results

Full text based on the ADMAS to establish 3 d model, realized the computer simulation analysis of vehicle suspension performance .In this paper, the optimized wheel motion parameters have greatly improved, the stability of the car has been improved, and the research of car manufacturers for the product design cycle, reduce cost and improve product quality ，it has very important significance.

Key words: Vehicle front suspension ;Simulation analysis ; Optimization ;ADAMS

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 3

1.1研究的目的及意义 3

1.2国内外悬架历史及研究现状 3

1.2.1国外悬架研究概况及发张趋势 3

1.2.2国内研究现状及发展趋势 3

1.3主要的研究内容 3

1.4本章小结 3

第二章汽车理论基础 3

2.1悬架系统优化运用技术及分类 3

2.1.1PID 3

2.1.2最优控制 3

2.1.3自适应控制 3

2.1.4模糊控制 3

2.1.5神经网络控制 3

2.1.6车速路面感应控制 3

2.1.7车身姿态控制 3

2.1.8车身高度控制 3

2.2虚拟样机技术概念 3

2.2.1虚拟样机的代表性论述 3

2.3 ADAMS软件介绍及理论 3

2.4悬架优化设计简述 3

2.4.1机械优化设计工作 3

2.4.2优化设计的数学模型 3

2.5本章小结 3

第三章 汽车悬架结构设计与仿真分析 3

3.1悬架设计计算步骤 3

3.1.1动力学设计步骤 3

根据该型号车的相关规格，设定结构参数如表3.1所示 3

3.2汽车前悬架结构分析 3

3.2.1对悬架模型进行运动分析 3

3.2.2悬架子系统及悬架总成建立过程 3

3.3悬架虚拟样机三维建模仿真 3

3.4双轮同向跳动时车轮前束角分析 3

3.4.1定义 3

3.4.2前束角对整车性能的影响 3

3.4.3车轮前束角仿真分析 3

3.5双轮同向跳动时车轮外倾角分析 3

3.5.1外倾角定义及其对汽车性能的影响 3

3.5.2车轮外倾角仿真分析 3

3.6双轮同向跳动时主销后倾角分析 3

3.6.1主销后倾角的定义以及对汽车性能的影响 3

3.6.2主销后倾角的仿真分析 3

3.7双轮同向跳动时主销内倾角分析 3

3.7.1主销内倾角的定义以及其对汽车性能的影响 3

3.7.2主销内倾角仿真分析 3

3.8双轮同向跳动下主销偏移距分析 3

3.8.1主销偏移距定义及其对汽车性能的影响 3

3.8.2主销偏移距仿真分析 3

3.9本章小结 3

第四章 汽车前悬架优化分析 3

4.1优化设计方法 3

4.2ADAMS试验设计 3

4.2.1ADAMS试验设计过程和方法 3

4.3悬架试验设计 3

4.4对悬架进行优化分析 3

4.5优化前后仿真结果比较 3

4.6本章小结 3

第五章 总结与展望 3

5.1总结 3

5.2 展望 3

参考文献 3

致谢 3

第一章 绪论

1.1研究的目的及意义

悬架系统（Suspension），它是如今汽车车身上最重要构成部分，是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）它们之间的相互作用，总的归结就是悬架系统。要想把车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）进行连接，就要用到悬架弹性。路面与车轮可以产生的垂直力、纵向力、侧向力等等一些力，这些力还可以形成的力矩，悬架系统最主要功能就是把它们传递到车架（或承载式车身）上。车身和车轮之间的有许多的互相连接的设备，把它们称为悬架。但是要确保汽车行驶过程中车辆与路面接触，唯一且必须部件就是车轮，汽车的制动、转向等操纵性能的好坏取决于路面与之产生的摩擦力。同时悬架与车轮之间还要有相互的作用，以便于减缓汽车在行驶时受到的冲击力，只有这样才可以保证驾驶员在汽车上驾驶能有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性，而且悬架的结构一般可以决定汽车的平顺性和通过的性能。所以作为车辆与车轮之间的相互作用连接的部分，悬架系统性能的优良长期以来一直受到汽车设计人员的重点关注。悬架系统的优良对于车辆的操纵稳定性、舒适性以及主动安全性的好坏有着非常重大的影响^[22].

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