某SUV的转向系统仿真分析及优化没计
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毕业设计题目:越野车转向系统设计与优化学生姓名:学号:专业:年级:指导老师:完成日期:目录第一章电动转向系统的来源及发展趋势 (1)第二章转向系统方案的分析 (3)1.工作原理的分析 (3)2. 转向系统机械部分工作条件 (3)3.转向系统关键部件的分析 (4)4.转向器的功用及类型 (5)5.转向系统的结构类型 (5)6.转向传动机构的功用和类型 (7)第三章转向系统的主要性能参数 (8)1. 转向系的效率 (8)2. 转向系统传动比的组成 (8)3. 转向系统的力传动比与角传动比的关系 (8)4. 传动系统传动比的计算 (9)5. 转向器的啮合特征 (10)6. 转向盘的自由行程 (11)第四章转向系统的设计与计算 (12)1. 转向轮侧偏角的计算(以下图为例) (12)2. 转向器参数的选取 (12)3. 动力转向机构的设计 (12)4. 转向梯形的计算和设计 (14)第五章结论 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)附录 (19)转向系统设计与优化摘要汽车在行驶过程中,需要按照驾驶员的意志经常改变行驶方向,即所谓汽车转向。
用来改变或保持汽车行驶方向的机构称为汽车转向系统。
汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。
汽车转向系统对汽车的行驶安全是至关重要的。
因此需要对转向系统进行优化,从而使汽车操作起来更加方便、安全。
本次设计是EPS电动转向系统,即电动助力转向系统。
该系统是由一个机械系统和一个电控的电动马达结合在一起而形成的一个动力转向系统。
EPS系统主要是由扭矩传感器、电动机、电磁离合器、减速机构和电子控制单元等组成。
驾驶员在操纵方向盘进行转向时,转矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大小,将电压信号输送到电子控制单元,电子控制单元根据转矩传感器检测到的转距电压信号、转动方向和车速信号等,向电动机控制器发出指令,使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩,从而产生辅助动力。
doi: 10.3969/j.issn.1673-6478.2024.01.014基于25%偏置碰撞的某SUV 仿真分析及改进设计李冠君,田国富(沈阳工业大学机械工程学院,辽宁 沈阳 110870)摘要:本文运用Hypermesh 和Ls-dyna 软件对某SUV 车型进行小偏置碰撞有限元仿真分析,分析整车变形情况以及车身结构评级结果,总结出合理的改进方案,提升车身前端部件吸能能力,减少转向管柱、油门制动踏板等部件对乘员舱的侵入量。
在A 柱及门槛等变形较大的部位添加加强板,提高乘员舱刚度,减小乘员受到的伤害。
车身结构评级由“差”提升为“优秀”,说明改进方案具有一定的效果。
关键词:有限元仿真;小偏置碰撞;结构改进 中图分类号:U463.82文献标识码:A文章编号:1673-6478(2024)01-0062-04Simulation Analysis and Improved Design of an SUV Based on 25% Offset CollisionLI Guanjun, TIAN Guofu(Shenyang University of Technology, Mechanical Engineering College, Shenyang Liaoning 110870, China)Abstract: Through Hypermesh and Ls-dyna software, a small bias collision finite element analysis of an SUV model was simulated, the deformation of the whole vehicle and the results of the body structure rating were analyzed. A reasonable improvement plan to enhance the energy absorption capacity of the front end components of the vehicle and reduce the intrusion of components such as the steering column and accelerator brake pedal into the passenger compartment was designed. Reinforcement plates to areas with significant deformation, such as the A-pillar and door sill, were added to increase the stiffness of the passenger compartment and reduce injuries to passengers. The body structure rating upgraded from "poor" to "excellent", explaining that the improvement plan has a certain effectiveness.Key words: finite element simulation; small offset collisions; structural improvements 0 引言正面小重叠度碰撞事故是正面碰撞事故中致死率最高的[1-2],其对车辆的安全性能要求更高。
某型转向器壳体的有限元分析及优化摘要:对某车型转向器壳体进行有限元分析,首先对壳体进行受力分析,计算出壳体所受各荷载,然后对壳体进行有限元分析,最后对壳体进行局部优化。
按有限元分析结果,对壳体安装孔局部进行了优化,提升了壳体结构的力学性能,对转向器的壳体设计提供了实际工程价值。
11、引言汽车转向机是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构。
按照传动方式的不同,可以将转向机分为齿轮齿条式转向机、循环球式转向器、蜗杆滚轮式转向器等[1]。
其中,齿轮齿条式机械转向器具有结构简单、制造方便、操作灵敏度高,寿命长等特点,因此当今中小型乘用汽车多采用齿轮齿条式机械转向器[2]。
齿轮齿条式转向器的工作原理是:在转向过程中,驾驶者通过方向盘施加一定的扭力,此时传感器收集到当前的扭矩和车速信号,经过转换后的电信号被传递给电子控制单元(ECU),ECU经过处理、分析,选择出合适的助力策略,并确定助力转矩的大小和方向,进一步反馈给电机输出电流,电机经离合器、减速机构将输出的转矩施加给主动力齿轮,进一步牵引转向齿条完成助力[3]。
齿轮齿条式转向器主要由壳体、小齿轮、齿条、横拉杆、传感器以及助力机构等组成。
其中,壳体是转向器中的关键零部件之一,在整个转向系统中不仅起到安装固定作用,还承受着齿轮齿条啮合产生的作用力和来自地面的冲击反力,所以对于转向机壳体的疲劳以及静强度有比较高的要求。
故在转向器的设计之初,需要对转向机壳体进行有限元分析,使得壳体能满足性能要求。
2、壳体受力分析本文所分析的壳体结构如图1所示。
壳体材料为ADC12,弹性模量70000MPa,泊松比0.33,密度为2.70×10-6Kg/mm3。
图1 壳体几何模型转向机壳体所受载荷来源于两部分:一部分来自齿轮齿条啮合产生的力,通过轴承作用到壳体上;另一部分来自齿条弯曲变形所产生的力,通过压块和齿条衬套传递到壳体上。
现分别对这两部分的力进行分析:小齿轮与齿条啮合产生三个方向的力,分别是:轴向力、径向力和切向力。
面向SUV 车型操纵稳定性的多体动力学建模与仿真秦东晨1,2 潘 筱3 赵红宇2 陈立平1 钟毅芳11.华中科技大学,武汉,4300742.郑州大学,郑州,4500023.郑州日产汽车有限责任公司,郑州,450002摘要:运用ADAMS 软件,建立了某SUV 车型的整车多体动力学模型,对该车型的前悬架及整车分别进行了前轮定位参数及动力学仿真研究和整车操纵稳定性仿真分析。
在构建前悬架系统模型时,应用BEAM 梁原理建立了准确反映弹性变形的后悬架模型。
研究了前悬架的前轮定位参数随车轮跳动变化的规律,根据开环模型操纵稳定性的3种评价方法在ADAMS 中进行了操纵稳定性仿真试验。
仿真计算与分析说明,建立的SUV 前悬架和整车多体系统模型与实际车型在主要性能参数及其变化趋势上相符。
仿真计算与分析结果得到了该车型生产厂家的认可。
关键词:SUV ;ADAMS ;多体动力学;操纵稳定性;仿真中图分类号:U467;TP202 文章编号:1004—132X (2007)17—2126—04Multi -body Dynamics Modelling and Sim ulation Oriented to SUV Ve hicle Handling StabilityQin Dongchen 1,2 Pan Xiao 3 Zhao Hongyu 2 Chen Liping 1 Zhong Yifang 11.Huazhong University of Scienc e and Technology ,Wuhan ,4300742.Zheng zhou University ,Zhengzhou ,4500023.Zhengzhou Nissan Automobile Limited Corporation ,Zhengzhou ,450002A bstract :A full vehicle multi -body model fo r a SUV type w as built with ADAMS.The front w heel po -sition parameters of the front suspension and the dynamics simulation of the full vehicle were studied.A full vehicle handling stability w as simulated and analyzed.The back suspension model which was able to describe its elastic deformation was established by the BEAM princ iple.In the analysis of the kinematics simulation ,it was researched for the position parameters of the front w heel to vary with a wheel spring.According to three estimation methods of the open -loop model handling stability ,a handling stability simulation was carried out in ADAMS and the profitable conclusion was obtained.Through the simulation calculation and the analysis ,the built multi -body models of the SUV front suspension and the full vehicle are accorded w ith the real vehi -cle type on the main performance and on the variation trend.The models and the results were confirmed by the manufacturing corporation of the SUV type.Key w or ds :SUV ;ADAMS ;multi -body dynamics ;handling stability ;simulation收稿日期:2006—12—01基金项目:国家自然科学基金资助项目(50375058)0 引言虚拟样机技术的研究范围主要是机械系统运动学和动力学分析,其核心是建立机械系统的多体系统动力学模型[1-3],利用计算机辅助分析技术进行运动学和动力学分析。
基于Hyperworks的转向系统优化设计摘要:转向系统在汽车工业中起着关键的作用,直接影响到汽车的稳定性、灵敏性和操控性。
本文基于Hyperworks软件平台,对汽车转向系统进行优化设计。
首先,对转向系统各个关键部件进行建模和分析,获取部件的初始参数。
然后,通过有限元分析和多种优化算法,对转向系统进行优化设计。
最后,通过仿真实验验证优化设计的效果,证明本文方法的可行性和优足性。
关键词:转向系统;Hyperworks;优化设计正文:一、引言转向系统作为汽车的重要组成部分,直接影响到汽车的性能和操控性。
因此,对其进行优化设计具有非常重要的意义。
本文基于Hyperworks软件平台,针对汽车转向系统进行了优化设计,并取得了一定的成果。
二、研究内容1.转向系统建模首先,对转向系统各个关键部件进行建模。
具体而言,对转向机构、转向连接杆、转向缸等部件进行建模,并对各个部件的尺寸、材质等参数进行确定和分析,为优化设计和有限元分析提供准确的初始参数。
2.有限元分析基于Hyperworks软件平台,对转向系统进行有限元分析。
通过有限元分析,获取各个部件的应力分布和变形情况,并确保各个部件在各种工况下的强度和刚度满足要求。
3.优化设计在有限元分析的基础上,利用Hyperworks软件平台提供的多种优化算法,在减少材料使用、提高刚度和强度等方面对转向系统进行优化设计。
具体而言,通过遗传算法、粒子群算法等多种优化算法,对转向系统的结构进行优化,如优化转向机构的重量、优化转向缸的强度等。
4.仿真实验最后,通过对优化设计后的转向系统进行构建和仿真实验,验证优化设计的效果。
结果表明,经过优化设计后的转向系统具有更好的性能和操控性。
三、总结本文基于Hyperworks软件平台,对汽车转向系统进行了优化设计,并取得了一定的成果。
具体而言,通过转向系统建模、有限元分析、优化设计和仿真实验等步骤,实现了对转向系统性能的优化改善。
本文方法可为汽车工业的转向系统设计提供参考和支持,具有重要的实践意义。
汽车助力转向系统的优化及仿真分析作者:金璐杨东升来源:《汽车世界·车辆工程技术(下)》2019年第03期摘要:人类社会对交通工具的运用以及发展在任何时代都具有技术前提性,而汽车自出现起,就已经成为了陆地代步交通工具中的佼佼者,到了现代社会更是有着不可替代的作用,人们对汽车的功能指标要求逐渐提升的同时,在细节层面的优化也是汽车发展的关键点之一。
而对于汽车操作,转向是任何驾驶过程中必不可少的操作步骤,除了驾驶员需要按照操作标准进行设备的调整之外,在汽车内部零件以及设备系统的优化上,科技水平也在不断上升,转向系统从传统的液压制动到了今天已经开始采用电动助力转向,这是技术上的飞跃,同时也是汽车实用性领域上的一个巨大提升。
改变了以往机械传动在实际操作中的故障率较高的问题,而这一技术的具体发展脉络与汽车行业的综合技术水准提升有着密切关系。
关键词:汽车助力;转向系统;优化;仿真分析1 电动助力转向系统的实际作用方式探析电力技术的飞速发展使电子工程在各工业领域应用效率都在逐漸提升,而电动助力系统的使用在汽车行业也成为了新兴技术之一,在国内外的多款品牌车型中都有所应用,其具体的作用方式是通过电子控制系统对汽车电动机的操作,为转向动作提供足够的辅助动力,使转向系统正常运作,相比人力进行驱动,具有更加轻便的特点。
在其中主要使用的是模糊控制的概念,能够通过非线性控制的算法将复杂的驾驶情况进行统合处理,在汽车实际驾驶中能够取得良好的应用效果。
2 电动转向助力控制的策略构建体系对于电动助力在转向过程中的作用,主要是通过蜗轮蜗杆型转向减速机构,将转矩作用力施加在转向轴上,从而减轻人力操作负担,让转向操作的力度更加轻便化并且容易操控。
从这一点而言,EPS助力的模式的确有助于转向方案效果的提升。
而从具体设计层面而言,助力的效果主要根据汽车的运动状况以及受力情况进行调整,这一变化本身具有一定规律,而助力效果在理想化的前提下应同时保证转向的及时以及角度的正确性,同时在操作上应更加重视轻便省力的需求。
1引言SUV汽车重心高,车辆侧倾稳定性阈值较低,其侧翻稳定性问题备受国内外学者的关注,对SUV汽车侧翻及其控制方法进行了大量深入研究[1-2],在车辆行驶过程中通过这些控制方法可以阻止汽车侧翻的发生[3-4],但不能提前给驾驶员或控制系统提供及时的预警信息。
文献[5-9]着重研究了SUV侧翻状态的预测及报警,以汽车的横向载荷转移率作为判断汽车是否发生侧翻的依据,实时地计算汽车某时刻发生侧翻需要的时间。
这些侧翻预警系统虽然能够提前警示驾驶员,但如何采取相应措施,则要求驾驶员根据自己的驾驶经验做出判断,有很大的偶然性。
因此,为了提高汽车主动安全性,减少驾驶员驾驶过程中的负担,应该在侧翻警示的基础上,再开发相应的安全控制系统[10-11]。
本文针对SUV车辆行驶安全性问题,研究SUV车辆动态侧翻预警时间(TTR)的确定,重点考察车辆侧翻预警及控制效果。
利SUV侧翻预警系统硬件在环实时仿真设计宋立新1,何宇平2SONG Lixin1,HE Yuping21.湖北文理学院物理与电子工程学院,湖北襄阳4410532.加拿大安省理工大学工程与应用科学系,安大略奥沙瓦L1H7K41.College of Physics and Electronic Engineering,Hubei University of Arts and Science,Xiangyang,Hubei441053,China2.Faculty of Engineering and Applied Science,University of Ontario Institute of Technology,Oshawa Ontario L1H7K4,CanadaSONG Lixin,HE Yuping.Design of SUV rollover warning system based on hardware-in-the-loop real-time simulations. Computer Engineering and Applications,2018,54(3):238-242.Abstract:This paper presents a control system based on rollover warning for Sport Utility Vehicles(SUVs).The Lateral Load Transfer Ratio(LTR)is chosen as the dynamics performance to indicate the rollover stability of the vehicle,the Time to Rollover(TTR)warning algorithm is researched and the hardware systems about the algorithm are realized.Then a differential braking will be used to prevent the rollover.The hardware-in-the-loop real-time simulations are conducted on the vehicle simulator,the double lane change test and Fishhook maneuver scenarios are simulated to examine the control performance of the dynamic rollover warning system.The simulation results demonstrate that the proposed system not only improves the yaw stability and rollover stability but also acts only in the moment of rollover danger,which saves the braking energy.Key words:differential braking control;hardware-in-the-loop;time to rollover;real-time simulations摘要:针对运动型多功能汽车(SUV)设计一种基于动态侧翻预警的控制系统。
转向回正性能仿真分析及优化设计浅析摘要:随着汽车工业的发展,商用车消费者对车辆的各项性能也有了更高的要求,不仅要求车辆具备良好的动力性和经济性,还要求车辆具有优异的操纵稳定性与安全性,其中转向回正是整车操纵稳定性的一个重要性能指标。
文章采用ADAMS分析软件,建立整车多体动力学模型,依据汽车操纵稳定性试验方法,对整车转向回正性能进行动力学仿真分析,并运用分析结果对相关系统进行优化设计,提升整车的转向回正性能的同时,也有效缩短整车的开发验证周期。
关键词:转向回正性能;动力学仿真;优化设计;轻卡;ADAMS随着经济的迅速发展,商用汽车在日常生活、工作和生产中的作用越来越重要。
同时,驾乘人员,特别是青年人对整车的舒适性、操纵稳定性和安全性的要求也越来越高,诸如转向回正等得到越来越多的重视。
对于设计人员来说,在产品的设计开发之初,就应该对汽车系统动力学进行深入研究,利用ADMAS/Car软件对系统进行动力学仿真,不仅能够有效提升整车性能,同时也会大大缩短开发验证周期。
目前对整车操纵稳定性的研究、测试和评价主要从三个维度进行:(1)通过专业的主观评价工程师进行实车试验,按照标准的评价体系,对汽车的运动特性进行研究并给予主观评价;(2)通过客观试验(包括场地试验和模拟实验),按照国家标准及行业标准要求,测量开环和闭环条件下汽车的主要观测量,研究汽车及人-车-路闭环系统的特性,并结合试验数据进行分析和客观评价;(3)通过建立整车动力学仿真模型和人-车闭环系统模型,利用ADMAS/Car仿真软件来研究分析和评价汽车的操纵稳定性[1]。
利用多体系统动力学理论建立多自由度汽车动力学模型,进行整车动力学仿真分析,成为整车操纵稳定性分析及优化提升的重要方法。
本文以某轻型卡车为仿真分析对象,采用了ADAMS/Car仿真分析软件的整车模块、悬架模块、底盘模块、轮胎模块、解算器模块和后处理模块,建立了前后悬架均是钢板弹簧非独立悬架的整车动力学仿真模型,进行了整车转向回正性能分析,并对分析结果进行迭代优化,将分析结论用于相关系统的优化设计,并在后续的实车测试、验证及评价中得到了验证[2]。
柴油动力SUV车设计 --- 转向系统、前悬架设计摘要随着汽车工业的不断发展,人民生活水平的逐步提高,城市休闲SUV在世界各地的需求量呈现出一种增长趋势。
SUV在舒适性、安全性以及燃油经济性方面越来越被人们所关注。
因此,SUV设计时在兼顾越野能力的同时,也更注重舒适、安全和油耗。
转向系统和悬架设计是汽车设计中的一个非常重要的环节。
本次设计在参考同类车型的基础上,按照汽车转向系统和悬架的设计方法,注重其实用功能,同时合理降低制造成本。
先选择了转向系统和悬架结构形式,根据所给SUV使用的具体情况,结合设计要求,确定转向角度﹑转弯半径﹑转向的结构形式及转向装置各部分的结构和强度计算。
悬架的结构形式﹑主要参数﹑导向机构﹑减振器和螺旋弹簧﹑横向稳定杆设计。
使转向系统和悬架满足SUV的使用性能。
本次使转向系统和悬架的设计再兼顾动力性和燃油经济性的基础上合理地选择了结构形式,使尺寸合理,便于安装布置。
而且可以用于其它车型,具有很广泛的应用前景。
关键词:转向系,悬架,齿轮齿条式,液压SUV OF DIESEL DESIGN —SUSPENSION、STEERING SYSTEM DESIGNABSTRACTWith the continuous development of the auto industry and the people's living standard gradually improved. SUV leisure cities around the world demand shows a growth trend. SUV in the comfort, safety and fuel economy growing concern by the people. Therefore, SUV design takes into accountcross-country capability, but also pay more attention to comfort, safety and fuel consumption。
专业技术报告范文专业技术报告范文标题:汽车底盘系统的设计与改进摘要:汽车底盘系统是汽车的重要组成部分,其设计与改进直接关系到汽车行驶的安全性、稳定性和驾驶舒适性。
本报告以某款SUV汽车底盘系统的设计与改进为研究对象,通过详细分析底盘系统的结构和工作原理,并基于实际道路测试数据和仿真模拟,提出了一系列改进方案,以提高汽车底盘系统的性能和可靠性。
关键词:汽车底盘系统;设计与改进;安全性;稳定性;驾驶舒适性1. 引言汽车底盘系统是汽车的重要组成部分,包括悬挂系统、制动系统、转向系统等。
作为汽车的“骨架”,底盘系统的设计与改进直接关系到汽车的行驶性能和乘坐舒适度。
本报告以某款SUV汽车的底盘系统为研究对象,通过详细分析底盘系统的结构和工作原理,并基于实际道路测试数据和仿真模拟,提出了一系列改进措施。
2. 汽车底盘系统的结构与工作原理2.1 悬挂系统:悬挂系统是底盘系统的重要组成部分,主要负责车身与路面之间的缓冲和支撑作用。
本款SUV的悬挂系统采用了独立悬挂结构,具有较好的减震效果和操控性能。
2.2 制动系统:制动系统负责车辆的减速和停车,对行驶的安全性至关重要。
本款SUV的制动系统采用了四轮盘式制动系统,配备了防抱死系统(ABS)和电子制动力分配系统(EBD),在紧急制动时保持车辆的稳定性和操控性。
2.3 转向系统:转向系统负责车辆的转向操作和操控,对驾驶的舒适性和安全性有着重要影响。
本款SUV的转向系统采用了电动助力转向系统,具有灵活性和易操作性。
3. 底盘系统的改进方案3.1 悬挂系统改进:通过调整悬挂系统的减震器和弹簧的参数,优化悬挂系统的工作特性,提高车辆行驶的稳定性和操控性能。
3.2 制动系统改进:增加制动盘的尺寸和采用高效散热材料,提升制动系统的散热性能,避免制动衰减和制动失灵的情况发生。
3.3 转向系统改进:优化电动助力转向系统的参数和控制算法,提高转向系统的灵敏度和反应速度,提升驾驶的舒适性和操控性。
10.16638/ki.1671-7988.2021.03.026基于Ncode的某SUV后转向节强度疲劳性能仿真和试验研究李文凯,黄勤,陈明亮(江西五十铃汽车有限公司产品开发技术中心,江西南昌330010)摘要:后转向节是SUV车型底盘系统的关键承载部件,对整车性能有重要影响,文章针对某SUV后转向节进行了强度和疲劳CAE分析,然后进行了台架刚度测试和强度与疲劳测试,CAE分析和台架试验结果表明,某SUV 车型后转向节零件的力学性能满足目标要求。
关键词:前转向节;强度;疲劳中图分类号:U467 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2021)03-86-03Simulation and Experimental Study on Strength Fatigue Performanceof a SUV Rear Knuckle with NcodeLi Wenkai, Huang Qin, Chen Mingliang( Product Development & Technical Center, Jiangxi-Isuzu Motors Co, Ltd, Jiangxi Nanchang 330010 )Abstract: The rear knuckle is the key load-bearing component of the chassis system of SUV, which has an important impact on the performance of the whole vehicle. In this paper, the strength and fatigue of the rear knuckle of an SUV are analyzed by CAE, and then the bench stiffness test and strength and fatigue test are carried out. The results of CAE analysis and bench test show that the mechanical properties of the rear knuckle Parts of a SUV meet the target requirements.Keywords: Rear steering knuckle; Strength; FatigueCLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)03-86-031 引言随着国民经济高速发展,人民的物质生活水平日益提高,以SUV为典型代表的乘用车销量也得到迅猛攀升,同时国人对于SUV的舒适性要求也越来越严。
转向系统万向节布置优化及仿真分析张雁成1,戴峻2,程海波3,周鹤4(1.华晨汽车工程研究院,2.华晨汽车工程研究院,3.华晨汽车工程研究院,4.华晨汽车工程研究院) 【摘要】转向系统是典型的空间三轴双万向节结构,万向节空间布置对转向系统的力矩波动有着直接的影响。
本文首先详细阐述了十字轴万向节的传动特点以及等速传动条件,然后基于Adams软件进行转向系统万向节布置进行了优化,最后通过仿真模型对优化结果进行了验证,证明该方法对工程实际有着实际的指导意义。
【关键字】转向系统,万向节,AdamsThe Layo ut Optimization and Sim u la ti on of Steering Universal J oin tY a nc h e n g Zhangr,Jun Dai2,Haibo Chen93,H e Zhou41.Brilliance Aut omo tiv e Engine er in g Research Instit ute,2.B rilli ance Auto moti ve E n gi ne e ri ng Research Institute,3.Brilliance Automotive En g in ee r in g Research Institute,4.Brilliance A utom otiv e E ng in e er i ngResearch Institute[Abstract]:Steering system is a characteristic structure which has three axles and t wo universal joint。
the la yout affect the torque fluctu at e directly.In this text,we d e s cr i be the transmis sion property and constant conditions,then th e un iversal joint layout optimization was done using Adams,lastly we validated the simulation result th r ou gh mo de l,w hi ch is ve r y usef ul to the eng in ee rin g.Key w o rd s:s te e r in g system,universal joint,Adams—1.I【^—jL·日Ⅱ雷转向系统是整车的指挥中枢,它的性能优劣直接反馈给驾驶员,对整车的操纵性和舒适性有很大的影响。
一、概述:K1车出现行驶过程中方向机卡滞的问题,考虑到前悬架结构可能引起转向机卡滞,现利用多系统动力学分析软件ADMAS/Car,根据前悬架各参数进行建模,利用软件自带的试验台对悬架进行仿真,获得各种参数曲线。
根据专家在操纵稳定性方面的经验,对参数进行分析,以对前悬架性能作出评价,并对方向机卡滞是否因前悬架参数选择不当引起的作出判断。
二、建模所需数据:1、K1前悬架及转向系零部件位置参数注:表中坐标值是相对于整车座标系2、K1前悬架及转向系零部件质量参数及质心位置注:表中坐标值是相对于整车坐标系3、部分胶套特性参数:4、减震器特性参数5、前悬架其他参数扭杆弹簧直径:φ30mm 稳定杆直径:φ20mm 轮胎负荷静半径:334mm轮胎垂直刚度304.42N/mm 前轴重:880Kg 前束:0 外倾:0三、建模情况说明1、扭杆及稳定杆采用非线性杆代替2、由于前悬架采用扭杆弹簧为弹性元件,所以簧载质量用轴重代替。
3、根据零部件特性参数制作特性文件输入模型中。
四、仿真试验内容及目的1、轮胎上下跳动各40mm试验使用软件自带的试验台进行轮胎上下跳动试验,使轮胎上下各跳动40mm,获得前悬架各参数变化曲线,通过曲线对悬架进行分析评价。
通过轮胎上跳160mm下跳100mm (此距离已远远大于前悬架动挠度)试验,观察悬架参数变化曲线是否光顺,以判断悬架在运动过程中是否有运动死点。
2、左右轮转动试验使用软件自带的试验台进行左右轮转动试验,获得内外轮转角曲线,评价转向梯形的合理性。
五、试验结果及分析1、轮胎上下跳动40mm试验:图1 外倾角变化曲线结论:由于汽车曲线行驶时,车身的侧倾使得车身外侧车轮相对地面向正的外倾角方向变化,从而降低了承载较高的外侧车轮的侧偏性能,所以常常将悬架设计成车轮上跳时外倾角朝负值方向变化,而在下落时朝正值方向变化。
对车身的外倾变化为在40mm范围内不超过1°可确保后一种变化量不超过前一种变化量,仍能使汽车保持一定的不足转向特性。
某SUV造型优化仿真分析赵振宗;赵晓明;徐林;李晓璐【摘要】文章首先对某SUV进行了外流场和气动阻力敏感性分析,然后在敏感性分析的基础上,得到车型存在的优化位置为前大灯、雾灯、A柱和尾翼,采用正交试验来研究这些位置的变化对气动阻力的影响,最后根据正交试验所得结果对原始模型进行优化改进,得到合理的车身气动造型优化方案。
优化方案的风阻系数与原方案相比,大幅降低。
因此,在车型开发前期,结合敏感性分析和正交试验可以更好的指导汽车的造型设计,使之更好的展现空气动力学特性。
%An external flow analysis of a SUV and Sensitivity analysis of aerodynamic drag have been carried out. On the basis of Sensitivity analysis, headlights, fog lamp,A pillar and spoiler can be optimized. The influence of the change for the position of these positions is studied by orthogonal test.The optimum scheme of the vehicle body is obtained by the orthogonal test.The drag coefficient of optimization scheme greatly reduced compared with the original scheme. Therefore, in the early stage of the car styling design, combining the sensitivity analysis and the orthogonal test can better guide the design of the automobile, whichmakes it better to show aerodynamic characteristics.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】3页(P83-84,112)【关键词】CFD;敏感性分析;正交试验;造型优化【作者】赵振宗;赵晓明;徐林;李晓璐【作者单位】长城汽车股份有限公司技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,河北保定 071000;友好际通天津科技有限公司,天津 301712;友好际通天津科技有限公司,天津 301712;友好际通天津科技有限公司,天津 301712【正文语种】中文【中图分类】U467.310.16638/ki.1671-7988.2016.03.028CLC NO.: U467.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2016)03-83-03汽车的空气动力特性直接影响车辆的动力性、经济性和操纵稳定性。
某SUV的转向系统仿真分析及优化没计
作者:文/张冰天
来源:《时代汽车》 2018年第3期
摘要:运用Hypermesh建立转向系统有限元模型,通过Nastran求解器对某suV的转向系
统进行模态计算,得到该
车型转向系统的垂向模态和横向模态,并对不满足目标的模态进行优化,通过转向系统模
态的应变能集中区
域来判断转向系统中比较薄弱的部件,并对其厚度进行优化设计,从而有效地避免了方向
盘抖动问题。
关键词:转向系统;有限元分析;模态频率;应变能;方向盘抖动
随着CAE技术的飞速发展,利用CAE分析技术进行仿真分析来考核汽车构件的强度、振动
特性和耐久性等已经在现代汽车设计和分析中得到广泛的应用。
成为支持工程行业和制造企业
信息化的主导技术,在提高工程/产品的设计质量,降低研究开发成本,缩短开发周期方面都
发挥了重要作用,成为实现工程/产品创新的支撑技术。
转向系统是汽车底盘中的一个重要部分,其性能直接影响到汽车行驶平顺性和操纵稳定性,且其对汽车NVH性能影响很大。
驾驶员
对方向盘的振动最为敏感。
因此,利用有限元方法分析转向系统的模态,并基于优化方法使之
避开发动机的频率,同时减轻转向系统重量,既能缩短开发时间又能减少成本,转向系统模态
分析的目的是确定用以描述转向系统结构系统特性的固有频率和振型等模态参数。
为避免方向
盘的怠速共振,要求转向系统中方向盘的上下、左右振型的振动频率高于发动机的怠速激振频率。
转向系统是驾驶员平时密切接触的系统,只要汽车在行驶,驾驶员无时无刻不在接触方向盘,方向盘抖动问题也成为NVH问题中最为重要的问题之一,经研究,一般转向系统模
态>35Hz[2],相应的方向盘抖动问题就会明显减少,在得到合理的几何结构后,转向系统零件
的厚度成为影响模态频率的主要因素。
如何合理的分配零件厚度,达到既能满足NVH性能要求,又能保证系统的质量较轻成为接下来考虑的问题。
本文主要研究某suv转向系统模态提升方案。
1 转向系统的模态现状
1.1 转向系统的模型描述
转向系统的模型包括方向盘、转向管柱及支架、驾驶员安全气囊,仪表板横梁、转向助力
电机、主仪表板、副仪表板,空调系统、仪表板横梁。
1.2 转向系统的边界条件
转向系统为安装在白车身状态。
1.3 转向系统模态
上述模型安装在白车身上进行计算得转向系统的横向模态为33.95Hz,垂向模态为35.78Hz,如图1、2所示:
2优化分析
2.1 确定优化方案
由图可知应变能集中在: (1)转向管柱与仪表板横梁的搭接板。
(2)转向管柱的两个
支架。
(3)转向管柱下端的连接支架。
对转向系统中应变能集中的几个部件的厚度进行优化,优化方案如图3、4所示:
(1)将转向管柱与仪表板横梁的搭接板由1.2mm调整为2.Omm。
(2)将转向管柱的两个支架厚度分别由2.Omm调整为3.2mm,2.Omm调整为3.Omm。
(3)将转向管柱下端的连接支架厚度由2.Omm调整为3.Omm。
2.2优化结果
优化后的转向系统横向模态为3 5.04nz比原状态提升了1.09Hz,垂向模态为37.60Hz,比原状态提升了1.82Hz,且优化后>3 5nz,满足目标要求。
优化后的结果如图5、6所示:
3结语
本文通过Hypermesh建立转向系统有限元模型,利用Nastran求解器对某suv的转向系
统模态进行仿真分析,找到该车型转向系统的薄弱部位,并对其进行优化。
使得转向系统模态
达到目标值35Hz。
从而有效地避免了方向盘抖动的问题。
参考文献:
[1]纪广昊.方向盘系统有限元建模及动静态特性分析[D].沈阳:东北大学,2010.
[2]李朔,汽车转向系统模态提升方案研究.汽车实用技术,2017.。