麥弗遜式前懸架性能優(yōu)化分析目錄TOC\o"1-3"\h\u31773麥弗遜式前懸架性能優(yōu)化分析 12201.1懸架優(yōu)化思路及方案 1312721.2懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì) 1114191.3靈敏度分析與優(yōu)化 3234051.4優(yōu)化前后仿真結(jié)果比較 4227551.5小結(jié) 71.1懸架優(yōu)化思路及方案車輪前束角、前輪外傾角和主銷內(nèi)傾角的變化規(guī)律不符合設(shè)計(jì)要求，需要通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其達(dá)到要求，提高懸架性能。因此，首先要找到在車輪上下跳動(dòng)時(shí)，對(duì)車輪定位參數(shù)變化影響最大的因素。然后根據(jù)影響因素確定設(shè)計(jì)變量，接著對(duì)變量進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而使懸架系統(tǒng)得以優(yōu)化。通過(guò)ADAMS/Insight參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行優(yōu)化分析的思路流程圖如下所示：優(yōu)化設(shè)計(jì)研究?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)研究試驗(yàn)設(shè)計(jì)運(yùn)行仿真試驗(yàn)靈敏度分析與優(yōu)化優(yōu)化前后對(duì)比圖21麥弗遜懸架仿真優(yōu)化思路流程圖1.2懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)在ADAMS/insight參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊中，對(duì)車輪定位參數(shù)影響較大的有5個(gè)硬點(diǎn)，即15個(gè)坐標(biāo)值，包括下控制臂前后支點(diǎn)、下控制臂球節(jié)銷點(diǎn)和轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)外端，硬點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置為在原基礎(chǔ)上上上下取5mm，執(zhí)行256次迭代計(jì)算。懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)流程圖如下圖22所示：圖22懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)流程圖試驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)Fitresults判斷優(yōu)化設(shè)計(jì)是否合理，如圖21中表格所示，綠色圓點(diǎn)表示滿足所有的擬合準(zhǔn)則。（1）車輪前束角擬合效果圖（2）前輪外傾角擬合效果圖（3）主銷內(nèi)傾角擬合效果圖圖23設(shè)計(jì)變量擬合效果圖通過(guò)車輪前束角、前輪外傾角以及主銷內(nèi)傾角的擬合效果圖，可以確定優(yōu)化設(shè)計(jì)合理可行。因此，可以進(jìn)行靈敏度分析與優(yōu)化，確定最終的優(yōu)化設(shè)計(jì)變量。1.3靈敏度分析與優(yōu)化根據(jù)靈敏度分析報(bào)告，并且在盡可能改動(dòng)較少因素的前提下，選擇靈敏度較大值的硬點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)值為最終的優(yōu)化設(shè)計(jì)變量。硬點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)車輪定位參數(shù)的靈敏度如下圖22所示，（1）硬點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)車輪前束角的靈敏度（2）硬點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)前輪外傾角的靈敏度（3）硬點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)主銷內(nèi)傾角的靈敏度圖24硬點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)車輪定位參數(shù)的靈敏度從圖中硬點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)車輪參數(shù)的影響比例分析，可得實(shí)際上很多的因素對(duì)車輪定位參數(shù)的影響非常小，甚至幾乎沒(méi)什么作用，所以針對(duì)懸架結(jié)構(gòu)具有選擇性的提取關(guān)鍵硬點(diǎn)和試驗(yàn)因子，然后進(jìn)行具有針對(duì)性的優(yōu)化仿真分析。最終優(yōu)化設(shè)計(jì)變量為：Lca_front.z；tierod_outer.z；Lca_outer.z,；Lca_rear.z；tierod_inner.z；Lca_outer.y以及tierod_outer.x。對(duì)上述變量進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，從而使懸架得以優(yōu)化。對(duì)最終確定的優(yōu)化設(shè)計(jì)變量進(jìn)行優(yōu)化分析，得到的優(yōu)化結(jié)果如下圖23所示。圖25優(yōu)化仿真結(jié)果最后回到ADAMS/Car模塊，修改優(yōu)化前的硬點(diǎn)坐標(biāo)，再次進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)，分析比較優(yōu)化前后的車輪定位參數(shù)變化曲線。1.4優(yōu)化前后仿真結(jié)果比較下圖24～27為優(yōu)化前后車輪定位參數(shù)變化曲線對(duì)比圖，圖中實(shí)線為優(yōu)化前車輪定位參數(shù)的變化曲線，虛線為優(yōu)化后車輪定位參數(shù)的變化曲線。圖26優(yōu)化前后的車輪前束角變化曲線對(duì)比圖圖27優(yōu)化前后的車輪外傾角變化曲線對(duì)比圖圖28優(yōu)化前后的主銷內(nèi)傾角變化曲線對(duì)比圖圖29優(yōu)化前后主銷后傾角變化曲線對(duì)比圖表5優(yōu)化前后參數(shù)對(duì)比名稱優(yōu)化前優(yōu)化后改進(jìn)量變化范圍變化量變化范圍變化量車輪前束角/°-2.56～2.144.7-1.26～0.982.242.46前輪外傾角/°-0.3～0.811.11-0.24～0.720.960.15主銷后傾角/°3.73～4.210.483.70～4.160.460.02主銷內(nèi)傾角/°11.92～13.371.4511.43～12.911.48-0.03由圖24～圖27以及表5得出以下結(jié)論:（1）經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的懸架系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，汽車車輪前束角、外傾角和主銷內(nèi)傾角都符合理想范圍的要求，汽車的平順性和操作穩(wěn)定性都得到了提高。（2）與優(yōu)化前的懸架相比，在車輪跳動(dòng)范圍內(nèi)，主銷內(nèi)傾角的變化量有較小的增長(zhǎng)，由優(yōu)化前的1.45°增加到1.48°，增長(zhǎng)量為0.03°。但優(yōu)化后的變化范圍為11.43°～12.91°，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。（3）與優(yōu)化前的懸架相比，在車輪跳動(dòng)范圍內(nèi)，車輪前束角和前輪外傾角的變化范圍和變化量都減小，車輪前束角變化量由4.7°降到2.24°，前輪外傾角變化量由1.11°降到0.95°，在此范圍內(nèi)，可以滿足懸架的設(shè)計(jì)要求。（4）在車輪跳動(dòng)范圍內(nèi)，優(yōu)化前后的主銷后傾角變化都在合理的變化范圍內(nèi)，并且優(yōu)化后的主銷后傾角變化量由0.48°下降到0.46°，從而達(dá)到了優(yōu)化的目的。1.5小結(jié)本章闡述了懸架系統(tǒng)的優(yōu)化思路，以及在ADAMS/Insight參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊中，對(duì)麥弗遜懸架進(jìn)行