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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
胡凱耀
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級
車輛工程 B05-16
指導(dǎo)教師姓名
楊兆
職稱
助教
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
基于虛擬樣機技術(shù)的雙橫臂獨立懸架系統(tǒng)設(shè)計
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
研究現(xiàn)狀:虛擬樣機技術(shù)源于對多系統(tǒng)動力學(xué)研究。虛擬樣機技術(shù)的核心是機械動力學(xué),動力學(xué)和控制理論。近些年由于三位計算機的圖形技術(shù)和基于圖形的用戶界面技術(shù)的應(yīng)用,虛擬樣機技術(shù)已經(jīng)在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。虛擬樣機技術(shù)的優(yōu)點是,可以把設(shè)計好的零部件和機構(gòu)導(dǎo)入到相關(guān)的軟件中加上實際情況的各種約束條件和激勵實現(xiàn)真實情況的模仿和各參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計,從而做到降低成本和節(jié)省時間。
隨著懸架系統(tǒng)設(shè)計的發(fā)展,逐漸由被動懸架到半主動懸架再到主動懸架的發(fā)展,雙橫臂獨立懸架已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。雙橫臂獨立懸架擁有上、下兩個橫臂,橫向力由兩個橫臂同時吸收,支柱只承載車身重量,因此橫向剛度大。雙橫臂獨立懸架的上、下兩個橫臂可以精確的定位前輪的各種參數(shù),前輪轉(zhuǎn)彎時,由于上、下橫臂能吸收輪胎所受的橫向力,加上兩橫臂的橫向剛度較大,所有轉(zhuǎn)彎的側(cè)傾較小。雙橫臂獨立懸架通常采用上、下不等長橫臂(上短下長),讓車輪在上、下運動時能自動改變外傾角,并且減小輪距的變化達(dá)到減小輪胎的磨損,自動適應(yīng)路面,輪胎接地面積大,貼地性好。因此得到了廣泛的應(yīng)用。
目的:基于虛擬樣機技術(shù)的雙橫臂獨立懸架系統(tǒng)設(shè)計研究的目的就在于運用CAD/CAE技術(shù)進(jìn)行車輛雙橫臂獨立懸架的虛擬設(shè)計,在懸架生產(chǎn)前進(jìn)行設(shè)計和動態(tài)仿真,并對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,從而獲得車輪垂直跳動、轉(zhuǎn)動與車輪前束角的變化關(guān)系。在動態(tài)仿真后獲得相關(guān)優(yōu)化數(shù)據(jù)后對產(chǎn)品的設(shè)計缺陷進(jìn)行優(yōu)化,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。
意義:懸架時現(xiàn)代汽車上的重要總成之一。他把車架和車軸彈性地連接起來。其主要任務(wù)是傳遞車輪和車架之間的一切力和力矩,緩和路面?zhèn)鹘o車架的沖擊,衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動,保證汽車的行駛平順性。傳統(tǒng)的懸架設(shè)計過程包括設(shè)計、試驗、優(yōu)化、再試驗等反復(fù)試驗,直到產(chǎn)品合格才進(jìn)行投產(chǎn),這樣就造成了開發(fā)周期長、開發(fā)成本高。虛擬樣機技術(shù)就是把設(shè)計好的懸架系統(tǒng)導(dǎo)入到相關(guān)的軟件中進(jìn)行動態(tài)仿真,模仿懸架的實際運動情況,找出設(shè)計的不合理地方進(jìn)行修改,不必經(jīng)過反復(fù)試驗,從而大大的縮短了開發(fā)周期,降低開發(fā)成本,提高了懸架的設(shè)計質(zhì)量。
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
分析雙橫臂獨立懸架的結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求,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),運用Pro/E建立三維物理模型,并在ADAMS軟件平臺上建立雙橫臂獨立懸架模型,進(jìn)行動力學(xué)仿真分析,通過分析車輪的垂直跳動、轉(zhuǎn)動與車輪前束角的變化關(guān)系獲得相關(guān)數(shù)據(jù),優(yōu)化相關(guān)參數(shù),建立虛擬雙橫臂獨立懸架模型。
2、擬解決的主要問題
(1)彈性元件的設(shè)計 對彈性元件的設(shè)計要根據(jù)設(shè)計車型的整車整備質(zhì)量和前后橋質(zhì)量的分配進(jìn)行彈簧剛度的計算;
(2)懸架動撓度的確定 根據(jù)汽車滿載時懸架上的質(zhì)量,懸架剛度與懸架允許的最大變形確定動撓度;
(3)懸架的裝配 在Pro/E軟件對各已經(jīng)繪制好的零件進(jìn)行裝配成一完整的懸架;
(4)應(yīng)用ADAMS對懸架進(jìn)行動態(tài)仿真,并對各參數(shù)進(jìn)行分析與優(yōu)化。
三、技術(shù)路線(研究方法)
調(diào)研,資料收集
懸架形式的選擇
零件尺寸的計算
設(shè)計完成
Pro/E建模
ADAMS建模與仿真優(yōu)化
不合格
合格
四、進(jìn)度安排
(1)調(diào)研、資料收集,完成開題報告 第4、5周(3月23日~4月5日)
(2)雙橫臂獨立懸架的設(shè)計計算 第6、7周 (4月6日~4月19日)
(3)應(yīng)用ADAMS進(jìn)行懸架的動力學(xué)仿真分析 第8、9周 (4月20日~5月3日)
(4)應(yīng)用Pro/E建立懸架三維實體模型 第10、11周 (5月4日~5月17日)
(5)優(yōu)化設(shè)計及運用Pro/E進(jìn)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(zhǔn)備及答辯 第17周(6月22日~6月 28日)
五、參考文獻(xiàn)
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[3]王望予主編. 汽車設(shè)計[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2004
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六、備注
指導(dǎo)教師意見:
簽字: 年 月 日