轮胎异常磨损的机理研究及优化

轮胎异常磨损对汽车的操纵稳定性、行驶安全性不利,且会导致用车成本的明显增加,是长期未彻底解决的行业难题之一。本文研究了汽车轮胎磨损的机理,以及与异常磨损相关的车轮定位参数运动学特性、外倾角与前束的匹配机理及原则、转向系统阿克曼误差等。提出了轮胎异常磨损问题的系统性解决思路,并通过理论分析和仿真计算制定可行的技术方案。结合改进前后的实车对比验证,证明了研究结论对轮胎异常磨损的优化效果,可以有效减少轮胎磨损。

基于响应面方法的转向梯形优化设计

在考虑悬架跳动时前束角变化的情况下,为实现对车辆转向运动学的最优化,以某小型皮卡车为研究对象,利用ADAMS/CAR软件建立前悬架和转向总成虚拟样机模型,进行转向和轮跳仿真实验。以内、外球头的空间坐标为优化变量,分别以阿克曼误差的均方根和前束角的变化范围为目标,运用DOE方法进行2次试验设计;根据实验结果分别对影响阿克曼误差和前束角的影响因素进行灵敏度分析,运用响应面方法（RSM）拟合出回归模型。利用MATLAB优化工具箱在约束前束角的情况下,对阿克曼误差进行优化,得到硬点的最优值。研究结果表明：在前束角的变化范围减少10%的前提下,转向机构在0°~25°常用转向角度,阿克曼误差减少51.27%。优化后的结果明显地改善了转向的运动学特性,并且避免了单独优化转向,对前束角造成的影响。

基于ADAMS的转向梯形分步优化设计

以某越野车为研究对象,利用ADAMS/Car软件建立前悬架和转向模型,进行轮跳和转向仿真试验分析。在优化转向梯形关键点(断开点、硬点)使汽车(前轮)前束角和阿克曼误差尽量满足理论要求的前提下,建立整车虚拟样机模型,以稳态回转试验的综合评价计分值最大为优化目标,对转向梯形关键点进行第二次优化设计,得到转向梯形关键点位置坐标的最优值。结果表明:该方法使转向梯形的设计更为精确、合理,优化设计后整车转向性能得到了较好的提升。