Многокритериальная оптимизация конструкции подвески автомобиля по показателям управляемости и устойчивости

• Автор: Висич, Роман Борисович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Е СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЕЕ Тенденция развития современных конструкций подвесок

Е2, Обзор и анализ работ в области создания оптимальных

конструкций механических систем автомобиля, влияющих на его

управляемость и устойчивость

1.3. Выводы и основные задачи диссертации

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ НАПРАВЛЯЮЩИХ АППАРАТОВ ПОДВЕСОК

2.1. Математические модели направляющих аппаратов подвески

2.1.1. Общие положения
2.1.2. Математическая модель направляющего устройства подвески типа Макферсон совместно с рулевым приводом
2.1.3. Математическая модель направляющего устройства подвески на двух поперечных рычагах
совместно с рулевым приводом
2.1.4. Математическая модель направляющего устройства подвески на двух продольных рычагах
2.2 Согласование математической модели подвески с общей моделью автомобиля
2.3 Основные результаты и выводы по разделу
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПТИМИЗАЦИИ ПОДВЕСКИ ПО КРИТЕРИЯМ УПРАВЛЯЕМОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ АВТОМОБИЛЯ
3.1. Постановка задачи многокритериальной оптимизации
3.1.1. Методика двухэтапной оптимизации конструкции
подвески
3.1.2. Варьируемые параметры и необходимый объем вычислений для проведения исследования

3.2. Основные выводы по разделу
4. РАЗРАБОТКА НЕОБХОДИМОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАСЧЕТОВ
4.1. Основные положения
4.2. Структурная схема и принцип работы пакета
4.2.1. Расчетный модуль
4.2.2. Оптимизационный модуль
4.3. Основные выводы по разделу
5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ ПРОЦЕДУР
5.1. Основные задачи исследований
5.2. Экспериментальное подтверждение проводимых теоретических исследований
5.3. Приложение методики проведения оптимизации для серийных и перспективных моделей легковых автомобилей
5.4. Основные выводы по разделу
6. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Образ жизни современного человека, его профессиональная деятельность неразрывно связаны с использованием различной техники, в том числе и автомобильной. Автомобиль в сущности своей стал не роскошью, а более доступным и самым распространенным средством передвижения. Однако непрерывный рост численности автомобилей, интенсивности дорожного движения и высокий уровень аварийности значительно обострили проблему безопасности автомобиля. Известно, что общая безопасность подразумевает собой как активную, так и пассивную безопасность. Активная безопасность автомобиля определяется совокупностью эксплуатационных свойств, важнейшие из которых - его управляемость и устойчивость. В связи с вышесказанным в настоящее время наметилась тенденция развития и совершенствования, с применением передовых технологий проектирования и производства, систем автомобиля, отвечающих за его активную безопасность, в частности, систем подрессоривания и управления. На современных автомобилях нашли применение такие системы, как система управления динамикой, антиблокировочная и противобуксовочная системы, подвески с системой подруливания, активная система подвески автомобиля и т.д. Подвеска автомобиля, рулевое управление и тормозная система взаимосвязаны друг с другом и оказывают значительное влияние на плавность хода, курсовую устойчивость и управляемость. При исследовании управляемости и устойчивости автомобиля итоговыми являются аппаратурные измерения, а также субъективные оценки, выставляемые водителями - экспертами при выполнении типовых испытаний. При известных преимуществах такой подход, однако, не обеспечивает прямой связи между экспертными оценками и конструктивными параметрами автомобиля, что затрудняет совершенствование конструкции автомобиля. Таким образом, возникает задача создания методик оптимального проектирования, позволяющих уже на стадиях разработки автомобиля заложить высокие показатели управляемости и устойчивости. Создание оптимальной конструкции узла или автомобиля в целом с целью получения наилучших показателей управляемости и устойчивости, представляется важным этапом стадии проектирования, так как

8 = ^

V Хх+8-Х
=“ ТГ“1 (18)
о, 1 + <у
_Г1+ 7 _г1+^-

Определим ориентацию осей вспомогательных систем и рулевой тяги относительно базовой системы координат, которая, напомним, связана с центром тяжести автомобиля:
Ахя ■

-; Вхн -

; Схя =

Ау5 = Х01 ,.Х}2_;Вуа = Х°*- А" ;Су5 = "°у

_у30£ 3(9.
/(дл1 = #х,у • Суя - #цу • Схя Вгя = -Лхз ■ Су.у + Дуя • Сх5 Сія - Ахя ■ Вуя - Ауя • Вхя
Ахк = ^ ;£х£ = Гзи- -Г?" ;Схк = --?*
^59 ^
Ду& = Вік • Схк - Вхк ■ Сік Вук = • Схк + /)хУс • СгА
СуА; = Аік ■ Вхк - Лх/с • Вік