基于DOE方法的汽车转向系统灵敏度分析

姬鹏，李小龙

（河北工程大学 机电工程学院，河北 邯郸 056038）

0 引 言

在研发和制造的过程中，潜在的输入变量的数目往往很大。灵敏度分析就是通过确定关键输入变量来减少整体输入变量的数目，从而将精力集中在那些较为重要的变量上。

试验设计（Design of Experiments）是灵敏度分析中的重要方法，作为一种安排实验和分析实验数据的数理统计方法，它能根据不同类型实验的实际需求来进行设计，最终达到以最低成本来获得最高收益的目的。

由于制造汽车实际模型和修改参数是一个耗时又昂贵的过程，因此用ADAMS/Car 建立一个虚拟模型将是个不错的选择。通过ADAMS/Car 专业的仿真环境，汽车工程师们可以准确地模拟他们所设计的整车在真实世界中的各种行为。

本文通过稳态回转试验和转向盘角阶跃试验得到了一些车辆常用的操纵评价特性，并将各个特性都设定为一个单目标函数，利用单一分析的方法来获取相对重要的系统参数。

图1 整车仿真模型

1 ADAMS 模型的建立与验证

ADAMS/Car 专业的仿真环境能够让汽车工程师创建一个完整的汽车虚拟样机，包括底盘、发动机和车身等。本文运用ADAMS/Car建立整车的虚拟模型，如图1。该车为前轮驱动汽车，采用麦弗逊式前悬架，后扭转梁式后悬架，齿轮齿条式转向系统，四轮盘式制动系统。其中，转向系统考虑了扭力杆刚度和综合干摩擦等因素。

模型各参数如表1 所示。

由稳态回转试验得到了图2、图3、图4 三种关系曲线，图中虚线和实线分别代表仿真结果和路试结果，二者基本吻合，该模型的有效性得以验证。……