中铰链结构参数对滑移门平顺性影响研究及优化

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随着汽车工业的发展,为适应消费者多方面的需求,我国汽车市场出现了大量的MPV(Multi-Purpose Vehicles)及轻、微型客货车。MPV是集旅行车的乘员空间大、轿车的舒适性与厢式货车良好的载货性于一体的多功能车型,微车则以其价格低廉、用途广泛在农村的汽车市场占有率较高。滑移门广泛应用于微车和MPV上,它的开闭运动平顺性对客户使用感受有重要影响,所以,滑移门平顺性的研究意义重大。多体动力学是研究滑移门运动平顺性的有效手段,以此方法,可在汽车设计初期对滑移门性能进行评估与改进,避免后期整改资源的浪费。因此,基于多体动力学方法对滑移门平顺性的研究有非常重要的意义。本文以某MPV车型的滑移门为研究对象,基于其三维模型建立了滑移门系统的多体动力学刚柔耦合模型。同时对该MPV车型的左侧滑移门进行实车试验获取滑移门运动加速度试验数据。基于该滑移门多体动力学模型,在ADAMS软件中仿真实车试验过程,得到滑移门运动加速度的仿真数据,将仿真与实车试验数据对比发现两者吻合度高,表明该滑移门多体动力学模型具有一定的参考性和可靠性。以滑移门系统多体动力学仿真模型为对象,研究中铰链的铰链销位置、铰链扭簧参数与中导轮间距对滑移门的平顺性指标中导向轮受力,滑移门质心加速度与滑移门运动速度的影响,然后使用ADAMS/Insight软件对该滑移门的中铰链结构进行多目标优化。优化后,在驱动力相同的情况下,滑移门平均开门速度增大了19%,中铰链前导轮受力峰值减小了27%。滑移门质心加速度曲线突变峰值减小了11%,滑移门平顺性显著提升。最后,实车试验验证了滑移门平顺性优化设计的可靠性。本文研究发现的中铰链结构对滑移门平顺性的影响规律可为其他车型滑移门中铰链的结构优化提供理论指导。将此建模分析方法应用于滑移门运动系统的前期开发过程中将提高滑移门设计效率与产品性能,并且节约成本。
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