亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于扭力梁結(jié)構(gòu)的操縱穩(wěn)定性影響因素研究

        2020-12-01 02:48:32吳利廣李廣景立新李飛王振峰李雪鵬
        汽車零部件 2020年11期
        關(guān)鍵詞:方向影響

        吳利廣,李廣,景立新,李飛,王振峰,李雪鵬

        (1.中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司,天津 300300;2.中汽研(天津)汽車工程研究院有限公司,天津 300300)

        0 引言

        扭力梁懸架由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且同時(shí)起到獨(dú)立懸架與非獨(dú)立懸架的部分作用,被廣泛應(yīng)用于車輛后懸架中。隨著扭力梁斷軸事件的增多,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引起汽車行業(yè)的普遍關(guān)注,通過(guò)優(yōu)化扭力梁結(jié)構(gòu)提升車輛操縱穩(wěn)定性、平順性成為目前一個(gè)重要研究方向[1~3]。因此研究扭力梁結(jié)構(gòu)對(duì)于整車操縱穩(wěn)定性的影響具有重要意義。

        目前,對(duì)于扭力梁懸架的研究均是基于懸架K&C特性的靈敏度分析、硬點(diǎn)優(yōu)化及扭力梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力優(yōu)化方向進(jìn)行[4~6],研究扭力梁結(jié)構(gòu)對(duì)于整車操縱穩(wěn)定性的影響分析匱乏。吳利廣等[7~8]通過(guò)改變扭力梁結(jié)構(gòu)參數(shù),研究了扭力梁結(jié)構(gòu)對(duì)于懸架K&C特性的影響,結(jié)果表明,扭力梁橫梁位置、開口方向等因素對(duì)于懸架側(cè)傾中心高度及前束角變化影響較大;周兵等人[1]通過(guò)改變扭力梁結(jié)構(gòu)研究了橫梁結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)模態(tài)頻率的影響,結(jié)果表明扭力梁模態(tài)頻率隨著橫梁開口方向的改變其各階模態(tài)頻率呈正弦變化,但是沒有研究橫梁結(jié)構(gòu)對(duì)于懸架及整車性能的影響。高晉等人[9-11]研究了扭力梁扭轉(zhuǎn)剛度對(duì)于懸架K&C及整車操穩(wěn)的影響,但是沒有考慮橫梁開口方向、厚度、位置等參數(shù)對(duì)于操縱穩(wěn)定性的影響。研究扭力梁結(jié)構(gòu)對(duì)于整車操縱穩(wěn)定性的影響,有助于底盤開發(fā)設(shè)計(jì)前期性能匹配及后期底盤零部件匹配。

        通過(guò)HyperMesh軟件建立不同的橫梁開口方向、位置、厚度及襯套安裝角度的扭力梁柔性體,并導(dǎo)入Adams/Car軟件,聯(lián)合Matlab軟件進(jìn)行操縱穩(wěn)定性仿真分析,研究扭力梁結(jié)構(gòu)對(duì)于整車操縱穩(wěn)定性的影響。

        1 整車建模

        1.1 扭力梁建模

        基于某車型的扭力梁三維數(shù)模,通過(guò)更改橫梁開口方向、橫梁位置、橫梁厚度建立多個(gè)扭力梁,并導(dǎo)入HyperMesh軟件中進(jìn)行網(wǎng)格劃分、定義材料、創(chuàng)建屬性等操作,如圖1所示。扭力梁參數(shù)見表1。

        圖1 扭力梁三維模型及網(wǎng)格劃分

        表1 不同扭力梁參數(shù)

        由圖1可知,扭力梁懸架初始狀態(tài)為橫梁開口方向向下90°、橫梁距離后輪輪心260 mm、橫梁厚度29 mm,襯套安裝X方向(空心)為向整車坐標(biāo)ZX向-20°。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行橫梁開口角度分別順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°、180°,橫梁位置分別前后移動(dòng)50 mm,橫梁厚度分別減小1、2 mm,襯套安裝角度分別逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°、90°、135°。

        1.2 整車建模

        將第1.1節(jié)中建立的扭力梁柔性體模型導(dǎo)入到Adams/Car建立的整車模型中,如圖2所示。整車參數(shù)見表2。

        圖2 Adams/Car整車模型

        表2 整車參數(shù)

        通過(guò)Matlab與Adams/car聯(lián)合建立整車操縱穩(wěn)定性仿真的程序,通過(guò)聯(lián)合仿真程序進(jìn)行后續(xù)的仿真分析工作。聯(lián)合仿真程序設(shè)置如圖3所示。

        圖3 聯(lián)合仿真程序設(shè)置

        2 結(jié)果分析

        文中采用第1節(jié)建立的包含不同扭力梁結(jié)構(gòu)的整車模型進(jìn)行操縱穩(wěn)定性仿真對(duì)比,選取與扭力梁結(jié)構(gòu)、襯套安裝角度相關(guān)性大的操縱穩(wěn)定性工況:穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)(定半徑)、角階躍、角脈沖進(jìn)行分析。仿真工況的方法采用國(guó)標(biāo)GB/T 6263—2014[12]。

        2.1 穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)工況(定半徑)分析

        不足轉(zhuǎn)向度與側(cè)傾梯度是評(píng)價(jià)車輛操縱穩(wěn)定性的重要指標(biāo),在定半徑穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)工況中,不足轉(zhuǎn)向K指為保持車輛等半徑進(jìn)行穩(wěn)態(tài)行駛,單位側(cè)向加速度下的前輪轉(zhuǎn)向角的增量;側(cè)傾角梯度指單位側(cè)向加速度下車身側(cè)傾角的增量[13-14]。通過(guò)線性三自由整車操縱穩(wěn)定性模型進(jìn)行整車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向工況下的不足轉(zhuǎn)向度及側(cè)傾梯度分析。如圖4所示。

        圖4 三自由度整車操縱穩(wěn)定性模型

        整車的不足轉(zhuǎn)向度可以表示為:

        K=Df-Dr+DbA

        (1)

        式中:Df為前懸架不足轉(zhuǎn)向柔度;Dr為后懸架不足轉(zhuǎn)向柔度;DbA為車身回正力矩轉(zhuǎn)向。

        前、后懸架的不足轉(zhuǎn)向柔度可以通過(guò)輪胎變形角與側(cè)偏角為:

        (2)

        對(duì)前、后懸架的不足轉(zhuǎn)向柔度進(jìn)行求解:

        Df,r=Dw,f,r+Dφs,f,r+Dys,f,r+Dsn,f,r+Dφc,f,r+Dyc,f,r+Dcn,f,r

        (3)

        側(cè)傾角梯度計(jì)算:

        (4)

        式中:ms為整車簧上質(zhì)量;hs為簧上質(zhì)心至側(cè)傾軸線的距離;Cφf(shuō)為前懸架側(cè)傾角剛度;Cφr為后懸架側(cè)傾角剛度。

        (5)

        式中:hsc為簧上質(zhì)量質(zhì)心高度,hrf、hrr分別為前懸架側(cè)傾中心高度;mf、mr分別為前后軸荷。

        由式(1)—式(3)可知,不足轉(zhuǎn)向度主要受到前、后車輪轉(zhuǎn)角、外傾角變化、前、后輪胎的側(cè)偏角之差以及回正力矩影響,前、后懸架的前束角變化率匹配、側(cè)傾角剛度比都對(duì)整車的不足轉(zhuǎn)向產(chǎn)生較大影響,因此,需要設(shè)計(jì)一個(gè)合理的變化范圍。

        由式(5)可知,車身側(cè)傾角梯度受懸架側(cè)傾中心高度、懸架側(cè)傾角剛度影響,后懸架側(cè)傾中心高度越大,側(cè)傾中心到質(zhì)心位置的距離越短,使側(cè)傾力臂和側(cè)傾力矩小,得到較小的車身側(cè)傾角。但如果側(cè)傾中心過(guò)高,導(dǎo)致車身發(fā)生側(cè)傾時(shí)輪距變化過(guò)大,加劇了輪胎磨損,導(dǎo)致汽車直線行駛性能降低;因此,懸架側(cè)傾中心高度應(yīng)在合理的范圍內(nèi)。后懸架側(cè)傾角剛度越大,側(cè)傾角梯度越小,但是前后懸架側(cè)傾角剛度比值應(yīng)該合理范圍內(nèi),保證車輛的不足轉(zhuǎn)向特性。

        采用定半徑進(jìn)行穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)工況仿真,仿真半徑為30 m,穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)工況指標(biāo)為不足轉(zhuǎn)向度、側(cè)傾角梯度。仿真結(jié)果如圖5—圖10所示。

        圖5 不足轉(zhuǎn)向度(不同橫梁位置)

        圖6 側(cè)傾角梯度(不同橫梁位置)

        圖7 不足轉(zhuǎn)向度(不同開口方向)

        圖8 側(cè)傾角梯度(不同開口方向)

        圖9 不足轉(zhuǎn)向度(不同襯套角度)

        圖10 側(cè)傾角梯度(不同橫梁厚度)

        從圖5—圖10可知:橫梁位置、橫梁開口方向、襯套安裝角度對(duì)于穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)下的不足轉(zhuǎn)向度均有影響。橫梁開口方向、橫梁厚度對(duì)于側(cè)傾角梯度具有較大影響。扭力梁結(jié)構(gòu)對(duì)于穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)的影響結(jié)果見表3。

        表3 穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)工況結(jié)果

        隨著橫梁位置遠(yuǎn)離輪心,扭力梁懸架越接近獨(dú)立懸架的性能,反之,其性能越接近非獨(dú)立懸架性能,其橫梁位置前后移動(dòng)會(huì)影響懸架的側(cè)向力轉(zhuǎn)向,從而影響車輛的不足轉(zhuǎn)向特性;橫梁開口方向的變化對(duì)于后扭力梁懸架的輪跳轉(zhuǎn)向、側(cè)傾轉(zhuǎn)向以及側(cè)傾中心高度具有較大影響[15],由圖7和圖8可知,橫梁開口方向向下時(shí),其不足轉(zhuǎn)向度與側(cè)傾梯度明顯小于開口向前與向后方向的橫梁;橡膠襯套安裝角度的變化會(huì)影響后懸架的側(cè)傾轉(zhuǎn)向,從而影響車輛的不足轉(zhuǎn)向特性;隨著橫梁厚度的增加,后扭力梁懸架的側(cè)傾角剛度增加,側(cè)傾角梯度減小。

        2.2 瞬態(tài)工況分析

        車輛行駛過(guò)程中,駕駛員大部分處于瞬態(tài)操縱中,因此研究扭力梁結(jié)構(gòu)對(duì)于車輛瞬態(tài)響應(yīng)具有重要意義。通過(guò)角階躍工況與角脈沖工況研究不同扭力梁結(jié)構(gòu)對(duì)于瞬態(tài)響應(yīng)的影響,其指標(biāo)主要包括:角階躍工況下橫擺角速度變化、角脈沖下橫擺角速度的幅頻與相頻特性。仿真結(jié)果如圖11—圖16所示。

        圖11 角階躍橫擺角速度(不同開口方向)

        圖12 角階躍橫擺角速度(不同襯套角度)

        圖13 角脈沖橫擺角速度幅頻特性(不同橫梁位置)

        圖14 角脈沖橫擺角速度相頻特性(不同橫梁位置)

        圖15 角脈沖橫擺角速度幅頻特性(不同橫梁開口方向)

        圖16 角脈沖橫擺角速度相頻特性(不同橫梁開口方向)

        車輛的瞬態(tài)特性主要受懸架阻尼、前后懸架側(cè)傾角剛度、前束角變化率、輪胎側(cè)偏剛度等因素的影響。研究扭力梁結(jié)構(gòu)對(duì)于車輛瞬態(tài)特性的影響需考慮其K&C特性的變化,瞬態(tài)工況結(jié)果見表4。

        表4 瞬態(tài)特性橫擺角速度結(jié)果

        由圖11—圖16可知,扭力梁結(jié)構(gòu)中橫梁位置、開口方向?qū)τ谲囕v的瞬態(tài)響應(yīng)影響較大。

        扭力梁橫梁的開口方向?qū)τ诮请A躍工況下的橫擺角速度影響較大,橫梁開口方向的變化對(duì)于后扭力梁懸架的側(cè)傾前束角變化以及側(cè)傾角剛度具有較大影響,當(dāng)開口方向向下時(shí),橫擺角速度響應(yīng)時(shí)間、峰值響應(yīng)時(shí)間均小于開口向前及向后的橫梁,說(shuō)明橫梁開口方向向下設(shè)計(jì)有利于提高車輛的瞬態(tài)響應(yīng),減小瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間。襯套安裝角度對(duì)于車輛橫擺角速度也有影響,但其影響效果較小。

        橫梁距離輪心的位移及橫梁的開口角度對(duì)于角脈沖工況下的橫擺角速度幅頻特性及相頻特性有較大的影響。隨著橫梁遠(yuǎn)離輪心,扭力梁后懸架側(cè)傾角剛度逐漸減小,橫擺角速度的諧振峰水平逐漸變大,橫擺角速度的增幅比變大,諧振頻率增加,相位差減小,在車輛操縱穩(wěn)定性性能設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)設(shè)計(jì)增幅比小些;而諧振頻率增加,相位差減小有助于車輛的操縱穩(wěn)定性。當(dāng)橫梁開口方向向下時(shí),扭力梁懸架側(cè)傾前束角變化大于開口向前與向后的橫梁,其諧振峰水平明顯小于開口向前與向后的橫梁,諧振頻率大于開口向前與向后的橫梁,有利于車輛的操縱穩(wěn)定性,但是其增幅比大于開口向前與向后的橫梁,0.5、1、2 Hz下的相位差小于開口向前與向后的橫梁,說(shuō)明扭力梁開口向下時(shí),其橫擺角速度的滯后時(shí)間更短,車輛響應(yīng)更快,隨著頻率增加,其相位差逐漸減小。

        3 結(jié)論

        通過(guò)改變扭力梁結(jié)構(gòu)參數(shù)研究橫梁位置、橫梁開口方向、橫梁厚度、橡膠襯套安裝方向等參數(shù)對(duì)于整車操縱穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明:

        (1)扭力梁結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于車輛穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)、角階躍工況、角脈沖工況具有較大影響。對(duì)于不足轉(zhuǎn)向度、側(cè)傾角梯度、橫擺角速度等影響較大。

        (2)在車輛操穩(wěn)性能設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)綜合考慮車輛的穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)特性,扭力梁橫梁位置的選擇需要綜合考慮不足轉(zhuǎn)向與增幅比的影響。

        (3)橫梁開口方向向下設(shè)計(jì)有利于提高車輛的操縱穩(wěn)定性。

        通過(guò)以上研究結(jié)果,有利于指導(dǎo)車輛底盤性能的前期發(fā)開設(shè)計(jì),但操縱穩(wěn)定性與平順性是相互耦合約束的關(guān)系,文中只研究了扭力梁結(jié)構(gòu)對(duì)于操縱穩(wěn)定性的影響,沒有考慮對(duì)于平順性的影響。后期可以綜合考慮,研究扭力梁結(jié)構(gòu)對(duì)于車輛底盤性能的影響。

        猜你喜歡
        方向影響
        是什么影響了滑動(dòng)摩擦力的大小
        2022年組稿方向
        2022年組稿方向
        2021年組稿方向
        哪些顧慮影響擔(dān)當(dāng)?
        2021年組稿方向
        2021年組稿方向
        沒錯(cuò),痛經(jīng)有時(shí)也會(huì)影響懷孕
        媽媽寶寶(2017年3期)2017-02-21 01:22:28
        擴(kuò)鏈劑聯(lián)用對(duì)PETG擴(kuò)鏈反應(yīng)與流變性能的影響
        基于Simulink的跟蹤干擾對(duì)跳頻通信的影響
        亚洲av无码专区在线电影| 亚洲中文字幕剧情类别| 日本真人边吃奶边做爽电影| 99久久er这里只有精品18| 亚洲乱码一区二区三区成人小说| 午夜国产小视频在线观看黄| 媚药丝袜美女高清一二区| 国产成+人+综合+亚洲欧美丁香花| 亚洲肥老太bbw中国熟女| 青青草视频在线视频播放| 中文字幕乱码亚洲一区二区三区| 亚洲国产精品无码专区在线观看| 成人免费ā片在线观看| 谁有在线观看av中文| 国产精品一区av在线| 成人毛片av免费| 亚洲AV电影天堂男人的天堂| 国产激情视频在线观看你懂的| 成人免费在线亚洲视频| 久久精品国产网红主播| 日韩成人精品在线| av在线不卡一区二区三区| www国产亚洲精品久久麻豆| 天堂影院一区二区三区四区| 欧美日韩一区二区三区视频在线观看 | 免费国产黄片视频在线观看| 免费av一区男人的天堂| 天天爽夜夜爽人人爽| 婷婷五月综合激情| 日本一区二区高清视频在线播放| 日本高清一级二级三级| 无码人妻精一区二区三区| 美女超薄透明丝袜美腿| 亚洲精品一区二区网站| 亚洲乱亚洲乱妇50p| 亚洲人成人网毛片在线播放| 国产自拍在线视频观看| 国产大片内射1区2区| 成人无码视频| 亚洲av永久综合网站美女| 亚洲a无码综合a国产av中文|