基于ADAMS軟件轎車前懸架動態(tài)模擬與仿真

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SY-025-BY-3 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 學(xué)生姓名 李圣明 系部 汽車工程系 專業(yè)、班級 車輛工程B05-17班 指導(dǎo)教師姓名 王慧文 職稱 教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 √是□否 題目名稱 基于ADAMS軟件轎車前懸架動態(tài)模擬與仿真 一、課題研究現(xiàn)狀，選題的目的、依據(jù)和意義 目的、依據(jù)和意義: 汽車懸架系統(tǒng)對整車行駛動力學(xué)（如操縱穩(wěn)定性、行駛平順性等）有舉足輕重的影響，是汽車總布置設(shè)計、運動校核的重要內(nèi)容之一，由于汽車懸架系統(tǒng)是比較復(fù)雜的空間機構(gòu)，這些就給運動學(xué)、動力學(xué)分析帶來較大困難。人們采用不同的途徑或手段對其進行分析研究，包括試驗、簡化成理想約束條件下的機構(gòu)分析。過去多用簡化條件下的圖解法和分析計算法對汽車懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運動學(xué)及動力學(xué)性能進行分析計算，用多自由度的質(zhì)量—阻尼剛體數(shù)學(xué)模型對汽車行駛狀況進行仿真。所得的結(jié)果誤差較大，并且費時費力。隨著計算機技術(shù)的長足進步，虛擬技術(shù)已經(jīng)成為世界汽車開發(fā)設(shè)計的應(yīng)用潮流。上世紀90年代中期以來，數(shù)字化設(shè)計與虛擬開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用在世界范圍內(nèi)得到大力推廣，這是基于計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機仿真分析、計算機輔助制造（CAM）及虛擬制造、計算機輔助實驗及虛擬實驗等先進技術(shù)的全新的汽車設(shè)計開發(fā)技術(shù)體系和流程。特別二十世紀八十年代以來這種情況得到了改變，而多體系統(tǒng)動力學(xué)的成熟，使汽車動力學(xué)的建模與仿真產(chǎn)生了巨大飛躍，特別是ADAMS軟件的成功應(yīng)用使虛擬樣機技術(shù)脫穎而出。基于ADAMS的虛擬樣機技術(shù)，可把懸架視為是由多個相互連接、彼此能夠相對運動的多體運動系統(tǒng)，其運動學(xué)及動力學(xué)仿真比以往通常用兒個自由度的質(zhì)量一阻尼剛體（振動）數(shù)學(xué)模型計算描述更加真實反映懸架特性及其對汽車行駛動力學(xué)影響。 懸架是車輛重要的組成部分。其主要任務(wù)是傳遞車輪與車架之間的力和力矩，并緩和沖擊、衰減振動。對改善車輛的行駛平順性、減輕車輛自重以及減少對公路的破壞具有重要息義。 在傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)設(shè)計、試驗、試制過程中必須邊試驗邊改進，從設(shè)計到試制、試驗、定型，產(chǎn)品開發(fā)成本較高，周期長。運用虛擬樣機技術(shù)，結(jié)合虛擬設(shè)計和虛擬試驗，可以大大簡化懸架系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)過程，大幅度縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，大量減少產(chǎn)品開發(fā)費用和成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品的系統(tǒng)性能，獲得最優(yōu)設(shè)計產(chǎn)品。 本課題研究的目的和意義就在于運用ADAMS軟件建立車輛麥弗遜式懸架的虛擬設(shè)計及進行動力學(xué)仿真，在試制前的階段進行設(shè)計和試驗仿真，并且提出優(yōu)化設(shè)計的意見，獲得分析車輪垂直跳動與車輪前束角的變化等關(guān)系。獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品制造出之前，就可以發(fā)現(xiàn)并更正設(shè)計缺陷，完善設(shè)計方案，縮短開發(fā)周期，提高設(shè)計質(zhì)量和效率，為生產(chǎn)實際提供理論支持。具有一定的經(jīng)濟和社會效益。 研究現(xiàn)狀: 馬車出現(xiàn)的時候, 為了乘坐更舒適, 人類就開始對馬車的懸架（葉片彈簧）進行孜孜不倦的探索。在1776年，馬車用的葉片彈簧取得了專利, 并且一直使用到20世紀30年代葉片彈簧才逐漸被螺旋彈簧代替。 汽車誕生后,隨著對懸架技術(shù)研究的深入，相繼出現(xiàn)了扭桿彈簧、氣體彈簧、橡膠彈簧、鋼板彈簧等彈性件，1934年世界上出現(xiàn)了第一個由螺旋彈簧組成的被動懸架。 被動懸架的參數(shù)根據(jù)經(jīng)驗或優(yōu)化設(shè)計的方法確定, 在行駛過程中路況保持不變，很難適應(yīng)各種復(fù)雜路況，減振的效果較差。為了克服這種缺陷，采用了非線性剛度彈簧和車身高度調(diào)節(jié)的方法，該方法雖然有一定成效，但無法根除被動懸架的弊端。被動懸架主要應(yīng)用于中低檔轎車上，現(xiàn)代轎車的前懸架一般采用帶有橫向穩(wěn)定桿的麥弗遜式懸架，比如桑塔納、夏利、賽歐等車，后懸架的選擇較多，主要有復(fù)合式縱擺臂懸架和多連桿懸架。被動懸架是傳統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)，剛度和阻尼都是不可調(diào)的，依照隨機振動理論，它只能保證在特定的路況下達到較好效果，但它的理論成熟、結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠，成本相對低廉且不需額外能量，因而應(yīng)用最為廣泛，在我國現(xiàn)階段，仍然有較高的研究價值對于汽車懸架系統(tǒng)的研究，國內(nèi)采用多剛體系統(tǒng)動力學(xué)進行分析和計算的工作起步較晚。七十年代初，長春汽車研究所和清華大學(xué)同時發(fā)展了汽車動力學(xué)的研究。研究工作集中在平順性、操縱穩(wěn)定性性能指標的評價方法、試驗方法及操縱穩(wěn)定性力學(xué)模型的建立、模型的計算方法、性能預(yù)測方法和優(yōu)化設(shè)計方法等。力學(xué)模型從七十年代研究汽車側(cè)偏和橫擺運動的二自由度線性模型，發(fā)展到包括側(cè)傾和轉(zhuǎn)向系在內(nèi)的三至五自由度乃至十三個自由度的非線性模型，其功能也從對汽車穩(wěn)定性的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng)的分析，發(fā)展到汽車轉(zhuǎn)彎制動性能的分析。90年代初人們開始把多柔體系統(tǒng)動力學(xué)理論和方法用于汽車技術(shù)領(lǐng)域，這標志著汽車多體系統(tǒng)動力學(xué)向新的層次發(fā)展，許多有益的工作值得借鑒。 清華大學(xué)、吉林大學(xué)、武漢理工大學(xué)、上海交通大學(xué)等高校都運用ADAMS軟件建立多體動力學(xué)模型，對懸架系統(tǒng)操縱穩(wěn)定性的影響尤其是麥弗遜獨立懸架的優(yōu)化設(shè)計做了深入的研究。也對麥弗遜獨立懸架模型進行了運動學(xué)、動力學(xué)仿真分析，得出了其車輪外傾角、前輪前束角、主銷后傾角等前輪定位參數(shù)、懸架剛度、側(cè)傾剛度、側(cè)傾中心等參數(shù)在前輪左右輪心上下跳動時的變化規(guī)律。 二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1、研究的基本內(nèi)容 分析麥弗遜式懸架的結(jié)構(gòu)和懸架設(shè)計要求，分析減振器、彈簧的設(shè)計計算過程，在懸架設(shè)計中，根據(jù)整車的布置要求以及經(jīng)驗數(shù)據(jù)，確定懸架的整體空間數(shù)據(jù)和性能參數(shù)，并在ADAMS軟件平臺上建立麥弗遜懸架的簡化物理模型，進行動力學(xué)仿真分析，通過分析車輪垂直跳動與車輪前束角的變化等關(guān)系獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，優(yōu)化相關(guān)參數(shù)，運用Pro/E建立虛擬麥弗遜懸架模型。 2、擬解決的主要問題 （1）對麥弗遜懸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析和計算； （2）ADAMS的動力學(xué)分析； （3）優(yōu)化設(shè)計結(jié)果。 （4）Pro/E的實體物理建模； 三、技術(shù)路線（研究方法） 調(diào)查研究 懸架的設(shè)計計算 數(shù)據(jù)采集、分析、處理 在ADAMS中進行建模、仿真 優(yōu)化設(shè)計 基于PRO/E的實體模型的建立 形成研究成果 四、進度安排 （1）調(diào)研、資料收集，完成開題報告 第1、2周 （3月2日～3月15日） （2）麥弗遜懸架的設(shè)計計 第3、4、5周 （3月16日～4月5日） （3）應(yīng)用Pro/E建立懸架三維實體模型 第6、7、8周 （4月6日～4月26日） （4）應(yīng)用ADAMS進行懸架的動力學(xué)仿真分析 第9、10、11周 （4月27日～5月17日） （5）優(yōu)化設(shè)計及運用Pro/E進行模型的重新建模 第12、13、14周 （5月18日～6月7日） （6）設(shè)計審核、修改 第15、16周 （6月8日～6月21日） （7）畢業(yè)設(shè)計答辯準備及答辯 第17周 （6月22日～6月28日） 五、參考文獻 (1) 張俊,麥弗遜懸架的虛擬設(shè)計及試驗平臺的研究.[D]武漢理工大學(xué),2007,6. (2) 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].人民教育出版社,2003,7. (3) 曹民,范永法.汽車懸架技術(shù)的進展與預(yù)測[J].上海汽車,2000,7(3):5-8. (4) 萬鋼,秦明，吳憲.轎車懸架技術(shù)及發(fā)展趨勢[J].上海汽車，2004,7(6):656-682. (5) 姚嘉.汽車懸架系統(tǒng)的發(fā)展與控制理論[J].佳木斯大學(xué)學(xué)報，2004,3(5):431-438. (6) 胡寧,羅素云.麥弗遜懸架運動分析的空間解析法[J].拖拉機與農(nóng)用運輸車,2007, 34(3):7-10. (7) 夏長高.麥弗遜式獨立懸架運動特性[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報,2004，35(6):744-760. (8) 周水清.基于虛擬樣機的汽車平順性仿真分析[J].汽車科技,2005,36(4):7-9. (9) 陸丹.基于ADAMS的麥弗遜前懸架優(yōu)化設(shè)計[J].中國制造信息化,2004，33(8):106-109. (10) 劉惟信.汽車設(shè)計[M].清華大學(xué)出版社，2001,7. (11) 李軍.ADAMS實例教程[M].北京理工大學(xué)出版社,2002，7. (12) 趙新紅.麥弗遜式懸架在車輪轉(zhuǎn)向和跳動時的運動分析 [D],湖南大學(xué),2003. (13) 任志華,吳琦.Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 零件設(shè)計.中國電力出版社,2007,9. （14）褚志剛，汽車前輪定位參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，重慶大學(xué)學(xué)報，2003 2 （15）王國強，虛擬樣機技術(shù)及其在ADAMS 上的應(yīng)用，西安西北工業(yè)大學(xué)出版社2002 （16）趙亦同，懸架側(cè)傾特性參數(shù)及動力學(xué)仿真，傳動技術(shù)，2001 1 （17）丁華，麥弗遜懸架系統(tǒng)性能研究，江蘇大學(xué)學(xué)報2001 10 （18）孔明樹，解放牌CA10B 型汽車前輪前束的改進，汽車技術(shù)1986 3 (19) Daniel A.Mantaras, Pablo Luque and Carlos Vera.Development and validation of a three-dimensional kinematec model for the McPherson steering and suspension meehanisms. Meehanism and Machine Theory, Volume39, Issue6, June 2004, Pages603-619 (20) Jaehyung Lee, D.J.Thompson, Hong Hee Yoo.et al.Vibration analysis of a vehicle body and suspensionInternational Journal of Vehicle system Design a substructure synthesis method.Vol.24, No.4, 2000, Pages471-477 六、備注 指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日 4 SY-025-BY-1 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目審定表 指導(dǎo)教師姓名 王慧文 職稱 教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是□否 題目名稱 基于ADAMS軟件轎車前懸架動態(tài)模擬與仿真 課題適用專業(yè) 車輛工程 課題類型 Z 課題簡介：（主要內(nèi)容、意義、現(xiàn)有條件、預(yù)期成果及表現(xiàn)形式。） 一、 主要內(nèi)容 1、查閱國內(nèi)外汽車懸架技術(shù)的相關(guān)文獻，進行總結(jié)分析。2、采用虛擬樣機分析軟件ADAMS，計算機輔助設(shè)計軟件PRO/E，在ADAMS/View中建立麥弗遜式前懸架的多體動力學(xué)模型。3、加上路面的激勵后，對車輪跳動時懸架的各種參數(shù)的變化進行分析。4、根據(jù)汽車車輪在行駛時側(cè)滑量盡量小的要求，對懸架系統(tǒng)進行優(yōu)化求解。5、完成設(shè)計說明書的撰寫。 二、選題意義 隨著經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展，人們對汽車懸架的要求越來越高。汽車懸架系統(tǒng)對整車行駛動力學(xué)（如操縱穩(wěn)定性、行駛平順等）有舉足輕重的影響。可是由于汽車懸架系統(tǒng)是一個比較復(fù)雜的多體系統(tǒng)，其構(gòu)件之間的運動關(guān)系十分復(fù)雜，這就給通過傳統(tǒng)的計算方法分析懸架的各種特性帶來許多的困難。因此，懸架的運動學(xué)仿真分析在汽車懸架系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)中占有很重要的地位。 三、現(xiàn)有條件 學(xué)校現(xiàn)有圖書館、實驗室、計算機資源，相關(guān)的設(shè)計參考資料和設(shè)計簡圖。 四、預(yù)期成果及表現(xiàn)形式 采用虛擬樣機分析軟件ADAMS，計算機輔助設(shè)計軟件PRO/E，在ADAMS/View中建立麥弗遜式前懸架的多體動力學(xué)模型，根據(jù)汽車車輪在行駛時側(cè)滑量盡量小的要求，對懸架系統(tǒng)進行優(yōu)化求解。完成PRO/E總裝圖1張，零件實體圖若干張，設(shè)計說明書1.5萬字，并完成相應(yīng)的外文翻譯量。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教 研 室 意 見 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合度 □好 □較好 □一般 □較差 2 對學(xué)生能力培養(yǎng)及全面訓(xùn)練的程度 □好 □較好 □一般 □較差 3 選題與生產(chǎn)、科研、實驗室建設(shè)等實際的結(jié)合程度 □好 □較好 □一般 □較差 4 論文選題的理論意義或?qū)嶋H價值 □好 □較好 □一般 □較差 5 課題預(yù)計工作量 □較大 □適中 □較小 6 課題預(yù)計難易程度 □較難 □一般 □較易 教研室主任簽字： 年 月 日 系（部）教學(xué)指導(dǎo)委員會意見： 負責(zé)人簽字： 年 月 日 注：課題類型填寫 W.科研項目；X.生產(chǎn)（社會）實際；Y.實驗室建設(shè)；Z.其它。 SY-025-BY-2 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名 李圣明 系部 汽車工程系 專業(yè)、班級 車輛工程B05-17班 指導(dǎo)教師姓名 王慧文 職稱 教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是□否 題目名稱 基于ADAMS軟件轎車前懸架動態(tài)模擬與仿真 一、設(shè)計（論文）目的、意義 隨著經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展，人們對汽車懸架的要求越來越高。汽車懸架系統(tǒng)對整車行駛動力學(xué)（如操縱穩(wěn)定性、行駛平順等）有舉足輕重的影響?？墒怯捎谄噾壹芟到y(tǒng)是一個比較復(fù)雜的多體系統(tǒng)，其構(gòu)件之間的運動關(guān)系十分復(fù)雜，這就給通過傳統(tǒng)的計算方法分析懸架的各種特性帶來許多的困難。因此，懸架的運動學(xué)仿真分析在汽車懸架系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)中占有很重要的地位。 二、設(shè)計（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法） 1、設(shè)計（論文）內(nèi)容 （1）查閱國內(nèi)外汽車懸架技術(shù)的相關(guān)文獻，分析研究題目的意義和發(fā)展狀況，進行總結(jié)分析； （2）采用計算機輔助設(shè)計軟件PRO/E，設(shè)計麥弗遜式前懸架的零件的實體圖和裝配圖； （3）麥弗遜懸架機構(gòu)的空間位置分析； （4）采用虛擬樣機分析軟件ADAMS，計算機輔助設(shè)計軟件PRO/E，在ADAMS/View中建立麥弗遜式前懸架的多體動力學(xué)模型； （5）加上路面的激勵后，對車輪跳動時懸架的各種參數(shù)的變化進行分析?；贏DAMS/View模塊的麥弗遜懸架模型的分析； （6）根據(jù)汽車車輪在行駛時側(cè)滑量盡量小的要求，對懸架系統(tǒng)進行優(yōu)化求解； （7）對比分析，完成設(shè)計說明書的撰寫。 2、技術(shù)要求（研究方法） （1）采用計算機輔助設(shè)計軟件PRO/E，總裝配圖和實體圖； （2）在ADAMS/View中建立麥弗遜式前懸架的多體動力學(xué)模型，根據(jù)汽車車輪在行駛時側(cè)滑量盡量小的要求，對懸架系統(tǒng)進行優(yōu)化求解； 三、設(shè)計（論文）完成后應(yīng)提交的成果 1、計算說明部分 設(shè)計說明書一份 2、圖紙部分 汽車懸架的PRO/E實體圖若干張； 四、設(shè)計（論文）進度安排 （1）調(diào)研、資料收集，完成開題報告 第1、2周 （2）麥弗遜懸架的設(shè)計計算 第3、4、5周） （3）應(yīng)用Pro/E建立懸架三維實體模型 第6、7、8周） （4）應(yīng)用ADAMS進行懸架的動力學(xué)仿真分析 第9、10、11周） （5）優(yōu)化設(shè)計及運用Pro/E進行模型的重新建模 第12、13、14周） （6）設(shè)計審核、修改 第15、16周 （7）畢業(yè)設(shè)計答辯準備及答辯 第17周 五、主要參考資料 [1]陳家瑞．汽車構(gòu)造[M]．人民交通出版社，2003，2 [2]梁新成，黃志剛等．汽車懸架的發(fā)展現(xiàn)狀和展望[J]．北京工商大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2006，3 [3]湯靖，高翔，陸丹．基于ADAMS 的麥弗遜前懸架優(yōu)化研究[J]．計算機輔助工程，2004，3 [4]姚嘉，韓明輝．汽車懸架系統(tǒng)的發(fā)展與控制理論[J]．佳木斯大學(xué)學(xué)報，2004，3 [5] 李軍.ADAMS實例教程[M].北京理工大學(xué)出版社,2002，7. [6]李軍．ADAMS實例教程[M]．北京理工大學(xué)出版社，2002，７ [7]曹民，范永法．汽車懸架技術(shù)的進展與預(yù)測[J]．上海汽車，2000，７ [8]林弋輝．車輛半主動懸架的控制策略及仿真[J]．四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2004，2 [9]A．S．Cherry andR．P．Jones．Fuzzyl0gic control of automotive suspension system[J]．IEE，1995，142（２） 六、備注 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 SY-025-BY-3 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 學(xué)生姓名 李圣明 系部 汽車工程系 專業(yè)、班級 車輛工程B05-17班 指導(dǎo)教師姓名 王慧文 職稱 教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 √是□否 題目名稱 基于ADAMS軟件轎車前懸架動態(tài)模擬與仿真 一、課題研究現(xiàn)狀，選題的目的、依據(jù)和意義 目的、依據(jù)和意義: 汽車懸架系統(tǒng)對整車行駛動力學(xué)（如操縱穩(wěn)定性、行駛平順性等）有舉足輕重的影響，是汽車總布置設(shè)計、運動校核的重要內(nèi)容之一，由于汽車懸架系統(tǒng)是比較復(fù)雜的空間機構(gòu)，這些就給運動學(xué)、動力學(xué)分析帶來較大困難。人們采用不同的途徑或手段對其進行分析研究，包括試驗、簡化成理想約束條件下的機構(gòu)分析。過去多用簡化條件下的圖解法和分析計算法對汽車懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運動學(xué)及動力學(xué)性能進行分析計算，用多自由度的質(zhì)量—阻尼剛體數(shù)學(xué)模型對汽車行駛狀況進行仿真。所得的結(jié)果誤差較大，并且費時費力。隨著計算機技術(shù)的長足進步，虛擬技術(shù)已經(jīng)成為世界汽車開發(fā)設(shè)計的應(yīng)用潮流。上世紀90年代中期以來，數(shù)字化設(shè)計與虛擬開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用在世界范圍內(nèi)得到大力推廣，這是基于計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機仿真分析、計算機輔助制造（CAM）及虛擬制造、計算機輔助實驗及虛擬實驗等先進技術(shù)的全新的汽車設(shè)計開發(fā)技術(shù)體系和流程。特別二十世紀八十年代以來這種情況得到了改變，而多體系統(tǒng)動力學(xué)的成熟，使汽車動力學(xué)的建模與仿真產(chǎn)生了巨大飛躍，特別是ADAMS軟件的成功應(yīng)用使虛擬樣機技術(shù)脫穎而出?；贏DAMS的虛擬樣機技術(shù)，可把懸架視為是由多個相互連接、彼此能夠相對運動的多體運動系統(tǒng)，其運動學(xué)及動力學(xué)仿真比以往通常用兒個自由度的質(zhì)量一阻尼剛體（振動）數(shù)學(xué)模型計算描述更加真實反映懸架特性及其對汽車行駛動力學(xué)影響。 懸架是車輛重要的組成部分。其主要任務(wù)是傳遞車輪與車架之間的力和力矩，并緩和沖擊、衰減振動。對改善車輛的行駛平順性、減輕車輛自重以及減少對公路的破壞具有重要息義。 在傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)設(shè)計、試驗、試制過程中必須邊試驗邊改進，從設(shè)計到試制、試驗、定型，產(chǎn)品開發(fā)成本較高，周期長。運用虛擬樣機技術(shù)，結(jié)合虛擬設(shè)計和虛擬試驗，可以大大簡化懸架系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)過程，大幅度縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，大量減少產(chǎn)品開發(fā)費用和成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品的系統(tǒng)性能，獲得最優(yōu)設(shè)計產(chǎn)品。 本課題研究的目的和意義就在于運用ADAMS軟件建立車輛麥弗遜式懸架的虛擬設(shè)計及進行動力學(xué)仿真，在試制前的階段進行設(shè)計和試驗仿真，并且提出優(yōu)化設(shè)計的意見，獲得分析車輪垂直跳動與車輪前束角的變化等關(guān)系。獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品制造出之前，就可以發(fā)現(xiàn)并更正設(shè)計缺陷，完善設(shè)計方案，縮短開發(fā)周期，提高設(shè)計質(zhì)量和效率，為生產(chǎn)實際提供理論支持。具有一定的經(jīng)濟和社會效益。 研究現(xiàn)狀: 馬車出現(xiàn)的時候, 為了乘坐更舒適, 人類就開始對馬車的懸架（葉片彈簧）進行孜孜不倦的探索。在1776年，馬車用的葉片彈簧取得了專利, 并且一直使用到20世紀30年代葉片彈簧才逐漸被螺旋彈簧代替。 汽車誕生后,隨著對懸架技術(shù)研究的深入，相繼出現(xiàn)了扭桿彈簧、氣體彈簧、橡膠彈簧、鋼板彈簧等彈性件，1934年世界上出現(xiàn)了第一個由螺旋彈簧組成的被動懸架。 被動懸架的參數(shù)根據(jù)經(jīng)驗或優(yōu)化設(shè)計的方法確定, 在行駛過程中路況保持不變，很難適應(yīng)各種復(fù)雜路況，減振的效果較差。為了克服這種缺陷，采用了非線性剛度彈簧和車身高度調(diào)節(jié)的方法，該方法雖然有一定成效，但無法根除被動懸架的弊端。被動懸架主要應(yīng)用于中低檔轎車上，現(xiàn)代轎車的前懸架一般采用帶有橫向穩(wěn)定桿的麥弗遜式懸架，比如桑塔納、夏利、賽歐等車，后懸架的選擇較多，主要有復(fù)合式縱擺臂懸架和多連桿懸架。被動懸架是傳統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)，剛度和阻尼都是不可調(diào)的，依照隨機振動理論，它只能保證在特定的路況下達到較好效果，但它的理論成熟、結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠，成本相對低廉且不需額外能量，因而應(yīng)用最為廣泛，在我國現(xiàn)階段，仍然有較高的研究價值對于汽車懸架系統(tǒng)的研究，國內(nèi)采用多剛體系統(tǒng)動力學(xué)進行分析和計算的工作起步較晚。七十年代初，長春汽車研究所和清華大學(xué)同時發(fā)展了汽車動力學(xué)的研究。研究工作集中在平順性、操縱穩(wěn)定性性能指標的評價方法、試驗方法及操縱穩(wěn)定性力學(xué)模型的建立、模型的計算方法、性能預(yù)測方法和優(yōu)化設(shè)計方法等。力學(xué)模型從七十年代研究汽車側(cè)偏和橫擺運動的二自由度線性模型，發(fā)展到包括側(cè)傾和轉(zhuǎn)向系在內(nèi)的三至五自由度乃至十三個自由度的非線性模型，其功能也從對汽車穩(wěn)定性的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng)的分析，發(fā)展到汽車轉(zhuǎn)彎制動性能的分析。90年代初人們開始把多柔體系統(tǒng)動力學(xué)理論和方法用于汽車技術(shù)領(lǐng)域，這標志著汽車多體系統(tǒng)動力學(xué)向新的層次發(fā)展，許多有益的工作值得借鑒。 清華大學(xué)、吉林大學(xué)、武漢理工大學(xué)、上海交通大學(xué)等高校都運用ADAMS軟件建立多體動力學(xué)模型，對懸架系統(tǒng)操縱穩(wěn)定性的影響尤其是麥弗遜獨立懸架的優(yōu)化設(shè)計做了深入的研究。也對麥弗遜獨立懸架模型進行了運動學(xué)、動力學(xué)仿真分析，得出了其車輪外傾角、前輪前束角、主銷后傾角等前輪定位參數(shù)、懸架剛度、側(cè)傾剛度、側(cè)傾中心等參數(shù)在前輪左右輪心上下跳動時的變化規(guī)律。 二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1、研究的基本內(nèi)容 分析麥弗遜式懸架的結(jié)構(gòu)和懸架設(shè)計要求，分析減振器、彈簧的設(shè)計計算過程，在懸架設(shè)計中，根據(jù)整車的布置要求以及經(jīng)驗數(shù)據(jù)，確定懸架的整體空間數(shù)據(jù)和性能參數(shù)，并在ADAMS軟件平臺上建立麥弗遜懸架的簡化物理模型，進行動力學(xué)仿真分析，通過分析車輪垂直跳動與車輪前束角的變化等關(guān)系獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，優(yōu)化相關(guān)參數(shù)，運用Pro/E建立虛擬麥弗遜懸架模型。 2、擬解決的主要問題 （1）對麥弗遜懸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析和計算； （2）ADAMS的動力學(xué)分析； （3）優(yōu)化設(shè)計結(jié)果。 （4）Pro/E的實體物理建模； 三、技術(shù)路線（研究方法） 調(diào)查研究 懸架的設(shè)計計算 數(shù)據(jù)采集、分析、處理 在ADAMS中進行建模、仿真 優(yōu)化設(shè)計 基于PRO/E的實體模型的建立 形成研究成果 四、進度安排 （1）調(diào)研、資料收集，完成開題報告 第1、2周 （3月2日～3月15日） （2）麥弗遜懸架的設(shè)計計 第3、4、5周 （3月16日～4月5日） （3）應(yīng)用Pro/E建立懸架三維實體模型 第6、7、8周 （4月6日～4月26日） （4）應(yīng)用ADAMS進行懸架的動力學(xué)仿真分析 第9、10、11周 （4月27日～5月17日） （5）優(yōu)化設(shè)計及運用Pro/E進行模型的重新建模 第12、13、14周 （5月18日～6月7日） （6）設(shè)計審核、修改 第15、16周 （6月8日～6月21日） （7）畢業(yè)設(shè)計答辯準備及答辯 第17周 （6月22日～6月28日） 五、參考文獻 (1) 張俊,麥弗遜懸架的虛擬設(shè)計及試驗平臺的研究.[D]武漢理工大學(xué),2007,6. 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By virtual prototyping technology, I simplified and built a model of Macperson suspension in ADAMS/View, made the model parameters, then the model was open, and prepared the necessary measuring function. I discussed the performance of the front wheel alignment parameters in a front wheel vehicle positioning. The model was a virtual front suspension test platform. This thesis analyzed the change trend of the suspension performance parameters in the process of flopping the wheel. The impacts of its changes in the trend of design variables are also analyzed, make an optimized design of the program, with the comparative analysis to verify the feasibility of the optimization program before and after the optimization, the suspension’s key data was generated, the virtual design and test were finished. Finally I used Pro/E for McPherson a modeling. The purpose and significance of the article lies in establishing a vehicle McPherson suspension of the virtual design platform for virtual simulation test, pioneering a more scientific approach for the design and development of McPherson suspension, combining the automobile design theory, resolving problems in the field of kinematics and dynamics, improving the quality of design. This research will also contribute to enhance the ability to independently develop products for China’s auto mobile industry. Key words: MacPherson Suspension; Viertual Designing; Simulation; ADAMS; Pro/E II