基于ADAMS的扭梁悬架多学科优化设计.pdf

基于ADAMS 的扭梁悬架多学科优化设计 1 2 3 秦民 蒋永峰 郝文权 （一汽技术中心, 吉林 长春 130011） 【摘要】本文采用自动化多学科联合优化方法对扭梁厚度、截面参数等设计参数进行了优化。自动化 优化流程中包括CAD设计、模态分析、动力学分析、应力分析等。通过自动化优化流程对扭梁的厚度和截 面参数进行优化使优化后扭梁不但满足KC特性要求还有较好的结构强度特性。 【关键词】：扭梁悬架 KC特性 结构强度 多学科集成优化 Twist Beam Suspension Optimization With a Multidisciplinary Approach 1 2 3 Qin Min , Jiang Yongfeng , Hao Wenquan (FAW RD Center，Changchun Jilin 130011，China) Abstract: This research proposes an automatic torsion beam suspension optimization process with a multidisciplinary approach and generates the optimal torsion design parameters, such as thickness and shape. Automatic analysis process included CAD design, mode analysis, dynamic analysis, and structural strength analysis. In conclusion, the durability and KC characteristics of the torsion beam suspension were enhanced by optimizing. Key words: twist beam suspension Kinematic and compliance characteristics Structural strength optimization process with a multidisciplinary approach 一 前言 CAE （计算机辅助工程）技术的发展大大增强了设计者通过仿真预测产品性能的能力。多样化的 CAE技术不仅可以用预测产品的性能也可以用产品开发流程中。优化技术就是产品开发过程中CAE技 术一个重要的应用。现代设计方法正从传统的依靠设计者的经验或者样件试验验证方法向满足自动 化和性能优化要求的多学科集成方法上转变。多学科集成方法主要基于数学优化技术，可以减少物 理样机试验，而且达到产品要求性能的效率非常高。 图1 扭梁悬架多学科联合优化 现代汽车上扭梁悬架开发已经朝着轻量化和高性能方向发展。轻量化不仅可以降低整车的质量 提高整车动力性，还可以降低后悬架簧下质量提高悬架的响应速度，尤其后悬架在操纵稳定性和舒 适性方面对整车的影响非常大。多学科优化方法本质上是通过设计和优化扭梁悬架使其满足包括动 力学性能、结构强度等性能要求，见图1。 在汽车行业里为了缩短产品开发周期提高产品的竞争力，通过一个产品模型同时优化这个产品 的各方面性能变得越来越重要，而且发展速度也很快。扭梁悬架的设计过程中就要求同时满足多方 面的性能，像动力学特性、结构强度特性等。但是现有的多学科共同设计方法耗时很长，因为不仅 需要做许多重复工作还要手动更新每一个过程分析数据，效率非常低。由于数据量大手动传递结果 数据还容易出现错误。通过统计表明自动化集成优化要比手动每一个方面单独优化节省80%的时间。 多学科集成优化技术的本质是模型数据在集成系统中每一个CAE分析软件中被确认、传递和求解，最 后经过判断得到满足所有性能要求的优化模型。本文以ADAMS分析结果为最终目标对某物理样机扭梁 悬架的主要性能部件-扭梁的厚度