【文章內(nèi)容簡介】 設(shè)定，在優(yōu)化設(shè)計(jì)完成后可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)優(yōu)化仿真的結(jié)果進(jìn)行微調(diào)，從而方便的確定最終的模型參數(shù)。 、(、)新建的對(duì)話窗。 創(chuàng)建新對(duì)話窗窗口 修改滑動(dòng)條大小和位置 輸入滑動(dòng)條的取值及其范圍 輸入命令 。 修改主銷參數(shù)對(duì)話窗 修改上橫臂參數(shù)對(duì)話窗 修改下橫臂參數(shù)對(duì)話窗 修改菜單欄 在“menu1 help”. 輸入圖中命令后就可以打開它們對(duì)應(yīng)的對(duì)話窗，以修改懸架的幾何參數(shù)。 本章小結(jié) 在本模型中將懸架的結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)化之后，通過創(chuàng)建對(duì)話框的方式，在對(duì)話框中直接對(duì)懸架的幾何參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。方便了懸架的調(diào)在優(yōu)化設(shè)計(jì)完成根據(jù)實(shí)際需要對(duì)優(yōu)化仿真的結(jié)果進(jìn)行微調(diào)，從而方便的確定最終的模型參數(shù)。6 優(yōu)化前懸架模型 定義目標(biāo)函數(shù) 在模型中，由于我們是要盡量減小輪胎接地點(diǎn)的側(cè)向滑移量，因此選定目標(biāo)函數(shù)的時(shí)候，我們選擇車輪接地點(diǎn)的側(cè)向滑移量值的絕對(duì)值作為分析目標(biāo)，系統(tǒng)將對(duì)此目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，找到最優(yōu)值。目標(biāo)函數(shù)的定義方法與其他測量函數(shù)的定義方法一樣，目標(biāo)函數(shù)通過以下表達(dá)式來定義：ABS(.) 系統(tǒng)生成目標(biāo)函數(shù)“object_fun”的曲線窗口，點(diǎn)擊仿真按鈕，可以看到目標(biāo)函數(shù)的值始終為正數(shù)。 目標(biāo)函數(shù)曲線 優(yōu)化模型 在開始優(yōu)化模型之前，還需要對(duì)優(yōu)化選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置。我們的設(shè)計(jì)目標(biāo)是要將上述目標(biāo)函數(shù)的最大值盡量減小，然后通過對(duì)前面定義的DV_4 、DV_５、DV_７、DV_８不斷的進(jìn)行修改，然后計(jì)算此目標(biāo)函數(shù)，使其達(dá)到最優(yōu)。優(yōu)化的設(shè)計(jì)變量為 “.、.、.、.”優(yōu)化的目標(biāo)為目標(biāo)的最小值。 優(yōu)化設(shè)計(jì)變量對(duì)話窗 察看優(yōu)化結(jié)果 優(yōu)化完成后系統(tǒng)彈出顯示優(yōu)化結(jié)果的信息窗口。 信息窗口 由優(yōu)化結(jié)果可以看出：原來上橫臂長度（346mm）、上橫臂在汽車橫向平面的傾角（11度）、下橫臂長度（500mm）、下橫臂在汽車橫向平面的傾角（）（%）、(+%)、（+%）（%）。（%），大大地降低了輪胎的磨損情況。 系統(tǒng)總共進(jìn)行了5次迭代，每次迭代后。 目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化結(jié)果 。 優(yōu)化后的主銷內(nèi)傾角變化曲線 ，變化范圍有所增大，但是還是在可以接受的范圍之內(nèi)。 。 優(yōu)化后的主銷后傾角變化曲線 ，變化范圍有所減小，但是還是在可以接受的范圍之內(nèi)。 。 優(yōu)化后的前輪外傾角變化曲線 ，變化范圍有所增大，但是還是在可以接受的范圍之內(nèi)。 。 優(yōu)化后的前輪前束角變化曲線 ，變化范圍有所增大，但是還是在可以接受的范圍之內(nèi)。 。 優(yōu)化后的車輪接地點(diǎn)的側(cè)向滑移量的變化曲線 ，變化范圍大大的減小，提高了汽車的舒適性、平順性、穩(wěn)定性以及提高了輪胎的使用壽命。 本章小結(jié) 本章建立了目標(biāo)函數(shù)，“object_fun”，并對(duì)函數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析，最后生產(chǎn)曲線，經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)的前后對(duì)比，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后車輪的接地點(diǎn)側(cè)向滑移量大大的減小，有效的提高了汽車穩(wěn)定性、平順性、舒適性以及防止了輪胎的磨損。 本文總結(jié) 本次設(shè)計(jì)通過給定設(shè)計(jì)點(diǎn)創(chuàng)建前懸架模型、測試前懸架模型、細(xì)化前懸架模型、優(yōu)化前懸架模型、定制界面等一系列過程，先得到一組測量曲線，通過分析比較這些曲線的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)車輪接地點(diǎn)的側(cè)向滑移量變化范圍很大，嚴(yán)重了影響了汽車的穩(wěn)定性、平順性、舒適性和車輪的輪胎使用壽命，所以把目標(biāo)函數(shù)設(shè)定為車輪接地點(diǎn)的側(cè)向滑移量，針對(duì)車輪接地點(diǎn)的側(cè)向滑移量進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，設(shè)計(jì)變量為DV_DV_DV_DV_8。在后處理模塊中將目標(biāo)函數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化得到使車輪接地點(diǎn)的側(cè)向滑移量最小的一組數(shù)據(jù)。結(jié)果上橫臂長度、上橫臂在汽車橫向平面的傾角、下橫臂長度、。，車輪接地點(diǎn)的側(cè)向滑移量大大降低，減小了車輪的磨損，更好的保護(hù)了汽車，提高了汽車的乘坐舒適性、穩(wěn)定性，可靠性。為汽車懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析提供了有利的幫助。致 謝經(jīng)過近半年的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)接近尾聲，其中的辛苦和付出很多，中間碰到過許多難題，但是有老師、同學(xué)、朋友在身邊的鼓勵(lì)和幫助，使我滿懷感激與動(dòng)力，真難以想象沒有你們的支持怎樣完成，在此感謝你們的幫助。首先我要感謝的就是我的指導(dǎo)教師梁繼輝老師，從論文的選題到最后的定稿，多次詢問我的進(jìn)度和問題，并給我悉心的指導(dǎo)與幫助，幫我開拓研究思路，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，對(duì)我要求很嚴(yán)格，并且時(shí)刻監(jiān)督我，讓我沒有松懈的心態(tài)，對(duì)我有很大的幫助。梁老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，誨人不倦的精神，一絲不茍的作風(fēng)不僅授我以文，也教我做人，這四年中對(duì)梁老師充滿了感激之情。第二感謝我的大學(xué)老師，你們把知識(shí)毫無保留的奉獻(xiàn)給我們，為我們的專業(yè)打下良好的基礎(chǔ)，讓我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦惺芤娣藴\。第三我要感謝一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們，大家在一起做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，遇到問題一起討論，人多力量大，問題就會(huì)迎刃而解。緊張之余也緩解了心態(tài)，氣氛也很融洽。最后感謝的就是答辯組的老師，在期中檢查時(shí)給我提供的建議，對(duì)我以后程序的完善有很大的幫助。畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成對(duì)我的意義很重大，影響深遠(yuǎn)。是一次能力的培養(yǎng)，知識(shí)的擴(kuò)展，思維的開拓。為以后的工作和研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)【1】 陳家瑞. 汽車構(gòu)造. 第三版. 機(jī)械工業(yè)出版社【2】 余志生. 汽車?yán)碚? 第三版. 機(jī)械工業(yè)出版社【3】 王望予. 汽車設(shè)計(jì). 第三版. 機(jī)械工業(yè)出版社【4】 李軍. 邢俊文. 譚文杰. 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Road Map to ADAMS/Solver Documentation附錄A 漢語原文 摘 要 本文主要研究輕型汽車前獨(dú)立懸架的設(shè)計(jì)分析方法以及輪胎磨損與懸架運(yùn)動(dòng)、前輪定位參數(shù)的關(guān)系。 首先對(duì)雙橫臂獨(dú)立懸架的各主要組成部件如減振器的選型設(shè)計(jì)、橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì)校核、扭桿彈簧設(shè)計(jì)以及對(duì)雙橫臂式和麥弗遜式獨(dú)立懸架的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的計(jì)算方法，編制了一套具有一定實(shí)用價(jià)值的前獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)分析軟件。并且采用前輪定位儀，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 論文對(duì)雙橫臂獨(dú)立懸架參數(shù)提出以減小輪胎磨損為優(yōu)化目標(biāo)，進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。提出了通過優(yōu)選、調(diào)整懸架初始位置狀態(tài)，以及優(yōu)化確定轉(zhuǎn)向橫拉桿斷開點(diǎn)位置的方法，來減小輪胎磨損。同時(shí)采用正交實(shí)驗(yàn)的方法分析了雙橫臂獨(dú)立懸架各結(jié)構(gòu)參數(shù)和安裝參數(shù)對(duì)懸架性能和輪胎磨損的影響，確定出最大的影響因素及次要因素。 然后從輪胎模型入手分析前輪定位參數(shù)同輪胎磨損的關(guān)系。以輪胎磨損能量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，選取刷子輪胎模型，對(duì)輪胎在穩(wěn)態(tài)縱滑狀態(tài)下、穩(wěn)態(tài)縱滑側(cè)偏狀態(tài)下和邊界條件下的輪胎磨損進(jìn)行了分析研究，確定了量化模型。并以輪胎側(cè)偏角為中間變量，建立了前輪定位參數(shù)同輪胎磨損之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算。從而可對(duì)懸架進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以減小對(duì)輪胎磨損的影響，提高車輛的行駛性能和使用經(jīng)濟(jì)性。關(guān)鍵詞：汽車；獨(dú)立懸架；輪胎磨損；定位參數(shù) 懸架系統(tǒng)原理 懸架系統(tǒng)雖不是汽車運(yùn)行不可或缺的部件，但有了它人們可以獲得更佳的駕駛感受。簡單的說，它是車身與路面之見的橋梁。懸架的行程涉及到懸浮于車輪之上的車架，傳動(dòng)系的相對(duì)位置。就像橫跨于舊金山海灣之上的金門大橋，它連接了海灣兩側(cè)。去掉汽車上的懸架就像是你做一次冷水潛泳通過海灣一樣，你可以平安的渡過整個(gè)秋天，但會(huì)疼痛會(huì)持續(xù)幾周之久。想想滑板吧！它直接接觸路面你可以感受到每一塊磚，裂隙及其撞擊。這簡直就是一種令人全身都為之震顫的體驗(yàn)。當(dāng)輪子滑過路面時(shí)，就會(huì)在此產(chǎn)生震動(dòng)，沖擊，這種震動(dòng)的旅程時(shí)對(duì)你的身體和勇氣的檢驗(yàn)。如果你沒感到隨時(shí)都有被掀翻之勢，那么你或許會(huì)樂在其中吧！這就是你會(huì)在沒有懸架的汽車上將會(huì)體驗(yàn)到的。汽車的懸架分為兩種基本類型：整體和獨(dú)立懸架。 整體懸架（也叫剛性梁，剛性軸）是聯(lián)接車輛上下兩部分的一種主要形式。正如其名，它是用一根金屬材料——軸，來連接兩側(cè)車輪的。鋼板彈簧在車架之下；在兩半軸中間裝有差速器，允許兩側(cè)的輪子以不同的角速度旋轉(zhuǎn)。 整體式懸架的車輛在行進(jìn)中，由于兩側(cè)的車輪共用一根周因此，當(dāng)某一側(cè)車輪跳動(dòng)時(shí)另一側(cè)也會(huì)隨之運(yùn)動(dòng)。它們的反饋結(jié)果就像是一個(gè)整體。可以想像的到，這不可能有舒適的駕駛體驗(yàn)的。 雖然可以借助于彈簧來衰減猛烈的震動(dòng)，但仍然存在較強(qiáng)的震動(dòng)。那么，既然如此為什么還要用這種懸架呢？第一，它很堅(jiān)固，由于采用了一體化的結(jié)構(gòu)，固定軸式懸架系統(tǒng)具有著其他方式懸架不可替代的承載能力。它們經(jīng)常應(yīng)用于行駛于較差路況的車輛。你可以在卡車和重載車輛上見到它。 一種由固定軸式懸架變形系統(tǒng)叫做TIB懸架系統(tǒng)（或叫半固定軸式）。在這種結(jié)構(gòu)中，有兩根剛性軸而非一根。這種設(shè)計(jì)可兼得較大的剛性和較好的韌性，通常用于輕卡的前懸。 另外一種基本結(jié)構(gòu)是叫做獨(dú)立懸架的系統(tǒng)。想它的名字一樣，它是由兩個(gè)獨(dú)立存在的“橋”分別連接兩側(cè)的車輪。到目前為止，這種結(jié)構(gòu)可以提供最舒適的乘坐環(huán)境，多見于乘用車，小型貨車和其他的小型車輛。這是目前較為流行的一種懸架系統(tǒng)。如果你喜歡較軟的懸架，那么獨(dú)立懸架無疑是最佳選擇。除了軸，車輪，輪胎，今天的懸架系統(tǒng)使用的兩個(gè)重要部件是彈簧和減震器，以增強(qiáng)車輛的安全和舒適性。彈簧： 在一輛車上彈簧是懸架系統(tǒng)的主要部件。有集中不同的彈簧，比如扭桿彈簧，但幾乎所有的車輛都采用螺旋彈簧來構(gòu)成四輪獨(dú)立懸架系統(tǒng)。許多卡車也用螺旋彈簧，而重載卡車則使用 彈簧安裝于其后懸。 彈簧可以減緩和儲(chǔ)存來自路面的振動(dòng)，沖擊等能量。它通過壓縮和伸展來衰減振動(dòng)。當(dāng)一輛車子的某一個(gè)輪子遇到一個(gè)凸起而向上跳動(dòng)時(shí)，彈簧就會(huì)衰減額外的能量。以此來保證能量傳遞的連貫性，在此過程中確保車輪始終與路面保持接觸。 彈簧壓縮或伸展量的大小是由“彈簧剛度”決定的。彈簧剛度以每英寸的變形量是由多少載荷所引起來表示的。比如,1 inch/pound,所以200磅的負(fù)荷可以產(chǎn)生2 inch的變形量。彈簧變形量是由很多的因素決定的。對(duì)于螺旋彈簧而言，包括有效圈數(shù)，彈簧中徑，彈簧鋼絲直徑。有效圈數(shù)越少，剛度越小。彈簧的設(shè)計(jì)影響到車輛的舒適性與操縱穩(wěn)定性。由于彈簧衰減了大部分的能量，因而可以提供較好的駕駛環(huán)境。畢竟它可以衰減由于路面產(chǎn)生的能量。但總會(huì)有工程交換的。這種彈簧會(huì)使車輛的重心較高，從而在輪子跳動(dòng)時(shí)導(dǎo)致不穩(wěn)定工況。這種工況的產(chǎn)生是由于彈簧的壓縮和伸展的量不同而引起的。車身的“翻滾”大都發(fā)生在懸架之上。這種“翻滾”叫做載荷轉(zhuǎn)移，是由于某一車輪跳動(dòng)是汽車的重心偏移的離心力所引起的。載荷轉(zhuǎn)移可能導(dǎo)致某一車輪承受較大的附加載荷，這將會(huì)產(chǎn)生有害的拖拽力，不利于操縱穩(wěn)定性。減振器： 懸架的另外一個(gè)重要部件是減震器。減震器在懸架系統(tǒng)中扮演著衰減振動(dòng)最后防線的角色，而這本是彈簧的職責(zé)。減振器可以衰減由于路面致使彈簧上下跳動(dòng)而產(chǎn)生的振動(dòng)的影響。人們不喜歡限程減振器；他們更喜歡阻尼器。如果不加處理——就是被你，我叫做振動(dòng)衰減器東西。減振器工作中有兩個(gè)行程――壓縮和伸張。壓縮行程發(fā)生在活塞向下運(yùn)動(dòng)，在活塞套筒密閉的內(nèi)室向下擠壓液壓油。伸張行程發(fā)生在活塞向上方的套筒頂部運(yùn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)被壓縮的液體將向上充滿套筒。 如果沒有減振器，彈簧衰減的能量將會(huì)以不可控制的速率釋放。彈簧的慣性將導(dǎo)致它猛烈的彈回和擴(kuò)張。這時(shí)彈簧還可以再次被壓縮，但是又會(huì)被壓縮過量。此后，彈簧仍舊會(huì)以其自然頻率被彈回直至它的能量被摩擦力損耗完。這種作用十分不利于車輛穩(wěn)定性。 迷惑了吧? 下面是個(gè)模型（來闡釋這個(gè)概念）。如果你有一個(gè)繃帶 ——并且近日又沒用它，你可以用它做個(gè)試驗(yàn)。用手拿著它在空中使他壓縮?，F(xiàn)在，拿著一端放開另一端，繃帶就會(huì)衰減由于地心引力而產(chǎn)生的潛在能量。（就像車上的彈簧衰減路面的振動(dòng)那樣），它會(huì)上上下下的持續(xù)很長時(shí)間。如果一輛車沒有減振器的協(xié)作它就會(huì)像這樣。你可能聽過“支撐桿”這個(gè)單詞，或者更平常點(diǎn)的麥弗遜—支撐桿。這個(gè)桿通常是作為減震器的主要結(jié)構(gòu)部件。對(duì)于支撐桿，減振器是安裝在螺旋彈簧內(nèi)圈的。如此也可減少空間，成本也不高。許多車都用麥弗遜式的結(jié)構(gòu)。振動(dòng)和支撐桿可以幫助控制懸架在允許的范圍內(nèi)快速運(yùn)動(dòng)。這對(duì)于保持輪胎與地面接觸是很重要的。大多數(shù)的減振器在設(shè)計(jì)時(shí)更多的考慮增加彈簧伸展循環(huán)的阻力。這是因?yàn)閿U(kuò)張行程決定著汽車彈簧的重量（通常為懸架重量的50％――100%）。另一方面，壓縮行程決定著車輛的非懸架質(zhì)量（車輪，輪胎，剎車，一半的懸架質(zhì)量）。很明顯，簧上質(zhì)量要遠(yuǎn)大于簧下質(zhì)量。所有現(xiàn)代汽車的減振動(dòng)器都是快速反映類型的――懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的越快，則減振器產(chǎn)生的阻尼力越大。這樣就使車輛適應(yīng)不同的道路狀況，且可使在運(yùn)動(dòng)行的車輛里不希望發(fā)生的運(yùn)動(dòng)得以控制。包括，振動(dòng)，左右搖擺，制動(dòng)前傾，和加速后傾。橫向穩(wěn)定桿 橫向穩(wěn)定桿（也叫作防止?jié)L動(dòng)桿）是用來協(xié)同減振器或支撐桿工作的以保持車輛的持續(xù)穩(wěn)定性。橫向穩(wěn)定桿是用金屬做成的圓桿，橫跨車輛中心線，有效的連接在懸架的兩邊。當(dāng)一個(gè)車輪上的懸架上下跳動(dòng)時(shí)，橫