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某载货汽车的平顺性分析与悬架系统改进设计

作　者: 张守海
导　师: 马天飞
学　校: 吉林大学
专　业: 车辆工程
关键词: 悬架平顺性仿真有限元
分类号: U461.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 215次
引　用: 1次
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内容摘要

提高汽车运行过程中的平顺性、安全性、稳定性,减小汽车振动,已经成为了一个亟待解决的问题之一。各汽车制造商同时也认识到汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性是产品竞争力的关键因素之一。本文针对WL2310P四轮汽车在40-60km/h时出现整车振动较大问题进行选题,运用有限元建模、分析,结合Matlab软件进行分析。以整车平顺性研究为基础,以优化设计理论为工具,尝试探索关于货车悬架系统参数匹配与结构设计合理实用的方法,并利用本公司自己生产的载货汽车对其可行性进行验证。本文在分析过程中主要做了如下工作:将汽车简化为六自由度振动模型,通过有限元分析振型,与实际驾驶情况进行对比。结果表明,模型的计算模态频率与试验结果非常接近,说明这个模型能够模拟原车的动力学特性,适用于车辆的平顺性分析。通过Matlab计算,输出各主要性能参数的变化曲线,然后对其分析,发现原悬架中存在的问题。可以发现降低前悬架刚度;增加前减振器阻尼、增加后减振器阻尼均可以有效改变车辆的平顺性。改变驾驶室橡胶垫的刚度,并不能有效改变车辆的平顺性。从车辆的实际使用条件出发,将该车的前悬架刚度降低、在后悬架处增加减振器,经过重新验证,得出的综合评价是该车的舒适性有了明显改善。这说明汽车舒适性仿真研究对汽车优化设计和汽车舒适性评估是有意义的,计算程序对汽车的设计和评估有一定的应用参考价值本文是生产、学习、研究的结合。采用生产经验与理论分析相结合,可指导实际生产和试验,为产品改进提供依据。课题研究成果将解决公司的整车振动的实际问题,并形成一套简易可行的整车平顺性研究方法和悬架系统匹配分析方法,使公司获得很大的经济和社会效益。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章绪论  9-14
  1.1 载货汽车平顺性分析的研究现状  9-12
  1.2 论文研究的背景及意义  12-13
  1.3 论文研究的主要内容  13-14
第2章汽车振动系统模型的建立  14-26
  2.1 WL2310P 汽车振动系统参数的确定  14-18
  2.2 WL2310P 汽车振动六自由度模型的简化与推导  18-20
  2.3 WL2310P 汽车振动系统六自由度模型的模态分析  20-26
第3章汽车振动系统的平顺性分析  26-41
  3.1 路面不平度输入模型的建立  26-27
  3.2 汽车振动系统模型的响应分析  27-32
    3.2.1 系统运动微分方程  27-28
    3.2.2 频率响应矩阵  28
    3.2.3 六自由度系统中物理参数的数值  28-29
    3.2.4 系统的固有频率  29
    3.2.5 系统中驾驶室在前后轮激励下的幅频特性  29-32
  3.3 汽车平顺性分析  32-41
    3.3.1 驾驶室在路面激励下的功率谱密度  32-39
    3.3.2 均方根值  39-40
    3.3.3 振动级  40-41
第4章汽车悬架系统的改进设计  41-51
  4.1 悬架参数对汽车平顺性的影响  41-48
    4.1.1 前悬架刚度对驾驶室振动的影响  41-42
    4.1.2 后悬架刚度对驾驶室振动的影响  42-43
    4.1.3 前悬架处减振器阻尼对驾驶室振动的影响  43-44
    4.1.4 改变后悬架处减振器阻尼对驾驶室振动的影响  44-45
    4.1.5 驾驶室前橡胶垫刚度对驾驶室振动的影响  45-46
    4.1.6 驾驶室后橡胶垫刚度对驾驶室振动的影响  46-48
  4.2 悬架改进方案的确定  48-51
    4.2.1 钢板弹簧的改进设计  48-50
    4.2.2 后桥减振器的匹配  50-51
第5章全文总结  51-53
参考文献  53-56
致谢  56

某载货汽车的平顺性分析与悬架系统改进设计

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