汽车底盘的结构设计及其悬架优化开题报告

全文总字数：6191字

1. 研究目的与意义（文献综述）

汽车，作为当代社会必不可少的交通工具，其发展对人们的生活有着巨大的影响。汽车工业的发展水平，是评估一个国家工业水平的重要因素。汽车由发动机、底盘、车身和电气设备四大部分组成，而其中汽车底盘对汽车的操纵稳定性有极大的影响，因此底盘的设计显得尤为重要。汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成，作用是支承汽车发动机及各部件；汽车悬架作为底盘的重要部分，既是保证乘坐舒适的重要部件，又是保证安全行驶的重要组成。所以，悬架通常被列为衡量汽车质量的指标之一。

随着科技的发展，虚拟样机技术随之产生并且越来越成熟。虚拟样机技术目前已在国外被广泛应用，不仅可以缩短产品研发的周期，而且可以节约高额的成本。adams，即机械系统动力学自动分析，是由美国开发的虚拟样机分析软件，是现在全球运用最为广泛的机械系统仿真软件。目前，国际汽车行业内已经广泛应用adams机械系统动力学自动分析软件，以高效地完成汽车悬架等结构的优化设计。因此，研究adams进行建模与优化有重要的意义。

在国内，关于汽车底盘的研究从未中止过，一直都对其技术发展给予了重大关注。尤其在悬架的领域，如何优化悬架设计，提高汽车操纵稳定性，一直是热门话题。汽车悬架k＆c特性，弹簧刚度等都是实现目标的有效途径。

在悬架方面，人们对各种悬架系统，如麦弗逊悬架，双横臂悬架，瓦特连杆悬架，汽车后扭力梁悬架等，运用各种方法进行设计与优化。近些年来，国内越来越多的学者开始热衷于应用adams来解决问题，甚至于大学生方程式比赛中也经常使用。借助adams/car与insight，人们可以高效完成优化。这类研究已经广泛实践在悬架系统中，如麦弗逊悬架，双横臂悬架，为悬架优化提供了多种思路与技术路线。与此同时，各种各样的算法，如遗传算法，粒子群优化算法，响应面算法等，也运用到其中。结合各类算法，使得方案更加可靠，更加具有可操作性和可研究性。

2. 研究的基本内容与方案

基于以上对于国内国外已有成果的研究，本文将运用adams软件来完成底盘的设计，并且给出其中悬架系统的优化方案及技术路线。

首先，本文将利用网络资源，学校资源等途径，确定所要设计的汽车底盘的结构及各项参数。在完成此步骤之后，便可以确定底盘各个位置的硬点坐标。结合已完成的结构设计，打开adams/car模块，输入硬点坐标及相关的参数，建立起模型部件，添加好运动副、链接副和通讯器，就可以依次完成各个子系统的模型的建立。在这步已经完成的基础上，再将各个子系统进行装配，一个悬架模型就建立完毕了。

完成好整车模型的建立后，本文将对其中的前悬架系统进行仿真实验。在adams/car模块的试验台上进行完仿真后，就能在后处理模块中调出前轮相关的参数变化的曲线图。在此基础上，本文将选取运动学特性指标中的四个前轮定位参数作为优化目标。确定好优化目标后，进入adams/insight，选择相应的坐标值因子来作为设计变量，并且进行灵敏度的分析。根据设计变量对优化目标的影响率，最终选定下一步的设计变量。接着，利用响应面法来建立各优化目标关于设计变量的相关函数。在建立好响应面函数模型之后，本文选择应用粒子群算法，使用matlab软件进行优化设计，从而得到设计变量的最优解。

3. 研究计划与安排

周 次（时间）	工作内容
17~19 (2019.12.26~2020.1.12)	确定选题，收集资料。
1 (2020.2.24~2020.2.28)	外文文献翻译及消化资料，撰写文献检索摘要、文献综述初稿及开题报告初稿。
4(2020.3.16~ 2020.3.20)	开题讨论，修改开题报告。
5~7(2020.3.23~ 2020.4.10)	完成并提交外文翻译译文、文献检索摘要、文献综述及开题报告。
8~12(2020.4.13~2020.5.15)	撰写论文，提交中期审查报告。
13~15(2020.5.18~2020.6.5)	论文修改，网上查重，审查通过并打印，提交所有毕业论文资料。
16~17(2020.6.8~2020.6.19)	学生提出答辩申请，并作答辩准备；教师审阅论文，并审查答辩资格。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]伍赛特.汽车底盘技术发展趋势研究及展望[j].拖拉机与农用运输车,2019,46(05):6-9.

[2]陈鹏.汽车底盘悬架结构设计要点分析[j].科技创新导报,2018,15(10):104.

[3]孟源.汽车主动悬架系统的控制技术探析[j].内燃机与配件,2020(01):11-12.