FSAE賽車懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計及分析.pdf

1、從2010年開始，大學生電動方程式汽車大賽（簡稱FSAE）被引入中國，大賽吸引了許多高校和企業(yè)參與FSAE賽車的開發(fā)與研究。懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為賽車的重要總成，其設(shè)計合理與否決定了賽車性能的優(yōu)劣。本文以合肥工業(yè)大學的FSAE賽車為研究對象，設(shè)計了懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并對懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)導向機構(gòu)進行了運動學優(yōu)化，最后利用ADAMS/Car軟件對賽車的操縱穩(wěn)定性進行了驗證分析。
　　首先，根據(jù)大賽規(guī)則、整車參數(shù)和性能設(shè)計要求對懸架系統(tǒng)進行了設(shè)

2、計，確定了前、后懸架的形式、車輪定位參數(shù)和懸架幾何;對懸架的彈簧剛度和阻尼系數(shù)進行了計算，得到了懸架系統(tǒng)的三維模型。
　　其次，根據(jù)初步設(shè)計的懸架系統(tǒng)，對賽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行了設(shè)計和優(yōu)化。根據(jù)人機工程學的要求設(shè)計了轉(zhuǎn)向盤，確定了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的參數(shù)，對轉(zhuǎn)向梯形導向機構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計。根據(jù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)要求自行設(shè)計了轉(zhuǎn)向器。最后利用ADAMS/Car通過改變斷開點坐標位置，改善轉(zhuǎn)向和懸架系統(tǒng)導向桿件之間的運動不協(xié)調(diào)。
　　為提高賽車的操縱穩(wěn)

3、定性并且減少輪胎的磨損，本文以車輪定位參數(shù)和輪距以及蛇形試驗工況時賽車的橫擺角速度和車身側(cè)傾角為目標，建立了多目標優(yōu)化函數(shù)，設(shè)計了Plackett-Burman無重復飽和析因試驗并利用半正態(tài)圖法對懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)導向桿件各關(guān)鍵點坐標進行了靈敏度分析，使用試驗設(shè)計方法進行優(yōu)化設(shè)計。通過優(yōu)化前后仿真試驗結(jié)果對比，優(yōu)化效果明顯，證明了優(yōu)化方法的有效性。
　　最后，基于ADAMS/Car建立了賽車的整車多體動力學模型，利用賽車上安裝的數(shù)據(jù)采