开题报告-朗逸轿车前麦弗逊悬架设计

1、开题报告1目的及意义1.1选题研究背景伴随着我国经济的高速发展，人民生活水平和质量明显提高，汽车已经是人们的日常生活中必不可少的交通工具。因此人们对汽车的舒适性，安全性以及驾驶操控性等越来越重视，汽车行业也随着消费者的需求而不断发展。作为汽车安全结构的重要组成部分，一直以来，汽车的行驶操控性和舒适性与底盘结构中的悬挂系统息息相关，而悬挂结构的简单与复杂也直接决定着汽车制造成本的高低。一辆汽车，既要舒适又操控性好，这个极难妥协又要达到尽可能平衡的悬架总成设计，相对厂家的技术实力，无疑是一个极大的挑战。麦弗逊式独立悬架是众多悬挂系统中的一种，它以结构简单、成本低廉、舒适性尚可的优点赢得了广泛的市场应用。因此有必要对上海大众朗逸轿车麦弗逊悬架设计进行研究。1.2选题研究的目的及意义本题研究的目的主要是针对上海大众朗逸轿车结合国内研究背景以及市场趋势等设计一款前麦弗逊悬架。对于汽车来说，舒适性、安全性、操控性的决定性因素主要取决于汽车的基础设计悬架。悬挂系统应有的功能是支持车身，改善乘坐的感觉，不同的悬挂设置会使驾驶者有不同的驾驶感受。外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力，决定着轿车的稳定性、

2、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。悬架是现代汽车的重要组成部分之一。虽然并非汽车在行进必不可少的装备，但如果没有悬架，将极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性。悬架对整车性能有着重要的影响。在汽车市场竞争日益加剧的今天，人们对汽车的性能的认识更多的靠更为直接的感观感受，而非他们不太懂得的专业术语。因此，对汽车操纵稳定性平顺性的提升成为了各大汽车厂商的共识。与此关系密切的悬架系统也被不断改进，主动半主动悬架等具有反馈的电控系统在高端车辆上的应用日趋广泛。无论定位高端市场，还是普通家庭的经济型轿车，没有哪个厂家敢忽视悬架系统及其在整车中的作用。这一切，都是因为悬架系统对乘员的主观感受密切联系。悬架系统的优劣，乘员在车上可以马上感受到。“木桶理论”，很多人都知道，整车就好比是个“大木桶”，悬架是它的一片木板。虽然，没有悬架的汽车还是可以跑动的，但是坐在上面是很不舒服的。只有当悬架这块木板得到足够重视，才能使整车性能得以提升。否则，只能是句空话。完善的汽车悬架系统可以很好的缓解路面给予车辆的冲击，减轻汽车振动给乘客带来头晕，晕车等不良反应，使乘客感受到很好的乘坐舒适性。同时将汽车的悬架

3、系统调校好，好的悬架系统在弯道性能上就能很好的表现出来，还有出去郊游时，能在恶劣的路况下行驶，可以给驾驶员带来更好的操作稳定性。优良的悬架避震性能，也可以减轻振动给零件带来的冲击导致损坏，减少故障，降低维修成本和行驶安全。悬架系统使汽车能精准的过弯转向，也能避免一定的交通事故发生可能性。因此可以发现，悬架对于整辆车具有重大的意义，不可或缺。而当前的汽车悬架虽然已经十分先进，但是毕竟没有完美的事物，不论什么形式的独立悬架或非独立悬架都有其缺点和不足。因此还需要不断的研究发展。1.3国内研究现状国内对麦弗逊悬架的研究非常之多:四川理工学院机械工程学院和人工智能四川省重点实验室的周军超，袁杰，廖映华，汤爱华结合D-最优试验设计理论,建立了汽车的麦弗逊独立悬架动力学模型.结合随机路面模型仿真,对悬架各个结构参数进行最优实验分析,得到麦弗逊式悬架优化性能参数.经过优化分析与优化前悬架的性能进行对比,得出最优结构参数1；皖西学院机械与车辆工程学院的张鹏，张晓东，王洪新，刘建树提出一种基于多岛遗传算法进行麦弗逊悬架参数优化设计的方法。他们以某款采用了麦弗逊式前悬架的轿车为研究对象，基于Matlab/

4、Simulink构建了前悬架动力学分析的数学模型,并通过相应Adams模型的仿真分析对数学模型进行了可靠性验证。在这个基础上,通过扰动法分析得到结构参数对悬架性能的影响方式。通过具体分析灵敏度大小,可获取对刚度特性影响最灵敏的参数。最后运用多岛遗传算法对参数的优化,从而实现悬架性能的优化2。合肥工业大学机械与汽车工程学院的李强提出了一种基于瞬心法进行麦弗逊悬架运动特性分析与优化设计的方法3。李璞,李澄,黄长征,王洪荣,胡松喜针对传统优化方法需要频繁调用仿真模型的弊端,提出基于非自适应采样和稀疏响应面方法的麦弗逊悬架多约束优化方法4。1.4国外研究现状Gao Qi;Feng Jinzhi;Zheng Songlin提出一种综合评价指标体系并证明该体系的可行性，广义多维自适应学习粒子群算法对于麦克弗森悬架系统关键参数的优化设计是有效的12。Shi Qin;Peng Chengwang;Chen Yikai设计了一种新颖的双环多目标粒子群算法13。Byung Chul Choi,Seunghyeon Cho,Chang-Wan Kim通过使用Kriging模型进行了优化设计以最小化侧向载荷1

5、4。K.Vikranth Reddy;Madhu Kodati;Kishen Chatra介绍了悬架系统的完整空间模型的位置运动学分析15M.S.Fallah,R.Bhat&W.F.Xie提出一种用于行驶控制应用的Macpherson支撑系统的非线性模型。该模型包括弹簧悬挂质量的垂直加速度，并包含了悬架连杆机构的运动学特性16。Su Zhuoyu;Xu Fengxiang;Hua Lin;Chen Hao;Wu Kunying进行了小型货车麦克弗逊式悬架系统的运动学特性分析和优化设计。可获得更好的车轮定位参数，并进一步提高了悬架的系统性能17。Sung,K-G;Park,M-K研究了配备可控磁流变（MR）减震器的电子控制悬架（ECS）的设计和控制以及适当的控制策略18。2设计的基本内容、目标、拟采用的方案及措施2.1选题研究内容、目标根据选题要求查询上海大众朗逸轿车参数，并分析前麦弗逊悬架的组成和功用，对上海大众朗逸轿车的前麦弗逊悬架进行设计。具体研究工作包括以下几点：1.分析上海大众朗逸轿车麦弗逊独立悬架的组成和功用；2.对悬架上的各零部件强度的校核；3.详细考虑各部件之间的连接关系

6、；4.悬架自然振动频率，悬架静挠度和动挠度以及悬架弹性特性的计算。2.2论文技术路线为设计上海大众朗逸轿车前麦弗逊悬架，首先查阅目标车型参数，分析上海大众朗逸轿车麦弗逊独立悬架的各组成部分及其功用，对比上海大众朗逸轿车与其他车型前麦弗逊悬架的区别以及原因。根据各参数对各零部件进行初步计算确定数据，再进行各零部件的强度校核。若校核不合格则需重新计算直到校核通过。在算得数据基础上使用CATIA进行三维建模，然后应用仿真软件ADAMS对麦弗逊悬架模型进行运动学仿真分析，找出悬架系统中存在的问题，并进行修改，直至仿真分析的结果符合要求并最终确定悬架系统的结构。最后进行装配图及零件图的手工绘图和计算机绘图。3进度安排周次(时间)工作内容提交内容(阶段末)1-2（7学期第18、19周）确定毕业设计选题、完善毕业设计任务书(相关参数)、校内外资料收集毕业设计任务书3-4（8学期第1-2周）方案构思、文献检索、完成开题报告文献检索、开题报告5（8学期第3周）外文翻译、资料再收集外文翻译6（8学期第4周，3月19日）开题答辩开题答辩PPT、开题答辩记录表78（8学期第5-6周）设计计算、草图绘制设计计算

7、草稿、草图911（8学期第7-9周）图样绘制、编写设计计算说明书（论文）图样、论文初稿1215（8学期第10-13周）图样及论文整理；关注组中期检查正式图样、论文毕业实习两周（8学期第11-12周）校外实习或线上实习、资料收集、完成实习报告实习报告16（8学期第14周）学生提出答辩申请，作答辩准备，资料袋整理；答辩资格审查，查重；教师审阅图纸、说明书毕业设计资料袋17（8学期15周）参加答辩答辩PPT毕业设计成绩4参考文献1周军超，袁杰，廖映华.基于D-最优试验设计的麦弗逊悬架优化J.中国工程机械学报,2018(05).2张鹏，张晓东，王洪新.基于多岛遗传算法的麦弗逊悬架参数优化设计J.湖北汽车工业学院学报，2018（01）.3李强.基于瞬心法的麦弗逊悬架特性分析与改进设计J.合肥工业大学学报,2016(11).4李璞,李澄,黄长征.基于稀疏响应面的麦弗逊悬架多约束优化J.汽车工程学报，2015（05）.5过学迅.汽车设计（第二版）M.人民交通出版社,2013.6余晨光.汽车理论M.中南大学出版社,2016.7王望予.汽车设计M.机械工业出版社,2017.8成大先.机械设计手册M.化学

8、工业出版社,2016.9史文库，姚为民.汽车构造M.人民交通出版社，2013.10John C.Dixon.The Shock Absorber HandbookM.2007.11冯国胜、杨绍普.车辆现代设计方法M.科学出版社，2007.12Gao Qi;Feng Jinzhi;Zheng Songlin;Optimization design of the key parameters of McPherson suspension systems using generalized multi-dimension adaptive learning particle swarm optimizationJ.ProQuest,2019,3403-342313Shi Qin;Peng Chengwang;Chen Yikai;He Jie;Li Peiqing;Chen Jiajia.Robust kinematics design of MacPherson suspension based on a double-loop multi-objective particle swar

9、m optimization algorithmJ.ProQuest,2019,12;3263-327814Byung Chul Choi,Seunghyeon Cho,Chang-Wan Kim,Kriging Model Based Optimization of MacPherson Strut Suspension for Minimizing Side Load using Flexible Multi-Body DynamicsJ,International Journal of Precision Engineering and Manufacturing,2018,873-87915K.Vikranth Reddy;Madhu Kodati;Kishen Chatra;Sandipan Bandyopadhyay,A comprehensive kinematic analysis of the double wishbone and MacPherson strut suspension systemsJ,Mechanism and Machine Theory 2016 441-47016M.S.Fallah,R.Bhat&W.F.Xie,NewmodelandsimulationofMacphersonsuspensionsystemforridecontrolapplicationsJ.VehicleSystemDynamics,2007,1111;195-22017Su Zhuoyu;Xu Fengxiang;Hua Lin;Chen Hao;Wu Kunying;Zhang Suo,Desig

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