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中 北 大 学 信 息 商 务 学 院 毕业论文开题报告 学 生 姓 名： 赵大谦 学 号：51 学 院、系： 机械工程系 专 业： 车辆工程 论 文 题 目： FSC赛车悬架设计及优化 指导教师: 杨世文 年 月 日 毕 业 论 文 开 题 报 告 1．结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文 献 综 述 一、 本课题的研究背景及意义 悬架通过吸收车辆振动来改善乘坐舒适度[1]。悬架运动学特性是一些悬架结构参数随车轮跳动的变化规律, 与悬架的导向机构有关.。这些参数的变化会使车轮的地面附着情况及滚动趋向发生变化, 进而影响车辆的动力性、制动性和操纵稳定性等性能 [2][3][4]。双横臂悬架系统常用在后轮驱动的汽车中，双横臂独立悬架是现代汽车常用的结构形式，特别是在赛车上得到了广泛的应用，其设计好坏对操纵稳定性、平顺性和安全性有着重要的影响[5]。操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度, 而且也是决定汽车高速安全行驶的一个主要性能。 FSE赛车悬架系统进行设计的目的与意义，在于探讨悬架运动学参数的变化规律，为赛车调试提供理论依据。确保赛车具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性。确保所设计悬架在车队赛车上运用的可行性和可靠性。 二、本课题的国外研究现状 我国从80年代开始逐步开展对汽车悬架运动学的研究，研究成果则多见于90年代。其中，中国工程院院士郭孔辉所著的《汽车操纵稳定性》对悬架运动学作了最为系统的分析，并且在国内首次提出了从侧向力、纵向力转向的角度研究悬架运动学[6]。吉林大学的林逸教授等人在 90 年代也先后在各报刊发表文章阐述了橡胶元件的基本性能，着重分析了独立悬架中橡胶元件对汽车操纵稳定性的和平顺性的影响，并提出了处理运动学问题的思路和方法[7]。清华大学张越今博士著的《汽车多体动力学及计算机仿真》一书，重点介绍了整车多体系统弹性模型的建立方法[8]。 运用 ADAMS/ Car 软件建立了某车双横臂独立悬架模型，在理论验证的基础上揭示了该悬架的运动规律[9]。实验结果证明：适当调整下控制臂与车架前安装点的位置，可使悬架的抗点/抬头性能、悬架刚度和侧倾角刚度得到明显改善。仿真分析结果与理论计算结果对比表明，该方法可以准确地计算悬架的多种性能参数。 利用 ADAMS，建立了某双横臂独立悬架虚拟样机模型，并进行了运动学仿真分析[10]。在对车轮的侧向滑移进行详细分析的基础上，进一步优化设计，从优化结果看，车轮接地点侧向滑移量可以显著降低，轮胎的磨损情况将大为改善。 作者利用空间解析几何的方法，对双横臂独立悬架进行运动学分析，由于此方法计算过程中无需进行坐标变换，简化了运动分析过程,使得计算更加方便，易于工程实际应用[11]。 通过运用 ADAMS 软件对双横臂独立悬架进行数学建模、仿真，分析该悬架的几个定位参数在车轮上下跳动时的变化，保证了汽车具有不足转向特性和回正特性，从而更好地指导设计[12]。 国外研究现状 国外发达国家对车辆悬架运动学的研究起步较早，几乎同步于独立悬架诞生之日。德国的 Prof . J. Reimell（耶尔森·赖姆帕尔）著的《汽车底盘技术》对各种悬架运动学作了详细的分析，对车轮定位参数做了准确的定义，分析了他们的作用及其对整车操纵稳定性的影响。在悬架运动学分析中，描述了弹簧变形过程中车轮定位值的变化过程：描述了弹簧各部件及铰接处具有弹性，由轮胎和路面之间的力和力矩引起的车轮定位值的变化，并且给出了一些典型车型的车轮定位参数的变化曲线，这些变化曲线都是实测得到的，可以用来进行操纵稳定性的评价[13]。 由阿达姆·措莫托著的《汽车行驶性能》和安培正人著的《汽车的运动与操纵》，介绍了悬架运动学对汽车行驶性能的影响，在悬架运动学对汽车操纵稳定性的影响方面进行了较为系统的分析[14][15]。 Wolfgang Matschinsky 编写的《车辆悬架》从悬架的理论建模、橡胶支撑的模型出发对悬架运动学特性的理论分析作了较为深入的研究。在悬架运动学分析中，将悬架简化成多连杆机构，用图解法来分析轮胎的跳动所引起的悬架变形；在悬架动力学分析中，则对悬架模型作了受力分析，推导出变形与力的关系，并将橡胶衬套铰接的处理简化成三根两两垂直的弹簧[16]。 德国的 M.米奇克在《汽车动力学》卷 C 中详细介绍了汽车操纵稳定性和悬架性能之间的关系，并根据各种不同实车数据分析了不同子系统如转向系统、助力系统及悬架系统的各个参数对整车操纵稳定性的影响[17]。 针对双横臂悬架，建立了开环和闭环 1/4 整车实验模型[18]。利用点对点坐标方程的方法，用 1