某电动汽车悬架设计及平顺性仿真

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近年来能源危机和环境问题日益剧增,然而燃油汽车即是能源消耗最大用户之一,又是造成环境污染的主要污染源之一。为了解决能源与环境问题电动汽车走上了汽车舞台,因为电动汽车节能环保,低污染被政府和汽车商们所看重。由于大部分电动汽车的悬架部分都是燃油汽车改装而来,相对于燃油汽车电动机、电池和特定有的传动装置取代了发动机及其相关传动系组件,这样一来车身的质量相对增大,质心的位置也随之发生改变。因此原有的悬架不能很好的匹配改装后的电动汽车,这样就会影响电动汽车的整体性能。因此需要对电动汽车的悬架各个部件进行从新设计、优化以改善电动汽车整车性能。本文研究的是一款代步电动汽车,更注重行驶中汽车舒适程度,因此主要研究悬架对整车平顺性方面为入手点。首先,论文对多体动力学原理和柔性体在ADAMS中建立的方法进行了阐述。然后,通过某一款电动车所提供的整车基本数据来设计其前、后悬架,用CAD实体建模软件(CATIA)建立前后悬架系统的几何模型。从CATIA中提取出在多体动力学ADAMS/Car中搭建前后悬架模型所需要的硬点坐标。通过与ADAMS/Car中提供的悬架系统试验台相结合,分别完成±50mm双轮同向跳动试验,找出微型电动汽车前、后悬架系统在随车轮跳动过程中变化不合理的车轮定位参数。以不合理的定位参数为试验对象,应用ADAMS/Insight模块,对不合理的定位参数进行多目标遗传算法优化,使其尽可能达到理想的设计变化范围。最后,将定位参数优化后的前后悬架对其柔性化处理并搭建整车刚柔耦合虚拟样机模型后对整车平顺性仿真,根据仿真结果对微型电动汽车悬架特性进行评价。通过对整车的平顺性仿真可以看出,电动汽车在高速行驶过程中产生的振动会对人体造成伤害,低速时候不会出现任何不良现象,因此满足我们所设计要求。
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