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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:莊傳勝
研究生(外文):Chuan-Sheng Zhuang
論文名稱:多輪獨立懸吊系統之機構動態模擬與分析
論文名稱(外文):Mechanism Dynamic Simulation and Analysis of Multi-Wheeled Independent Suspension System
指導教授:鄭俊誠鄭俊誠引用關係
指導教授(外文):Jyun-Cheng Cheng
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:機械工程系碩士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:75
中文關鍵詞:多輪重型運輸車動態模擬獨立懸吊系統動態負載
外文關鍵詞:independent suspension systemdynamic simulationmulti-wheeled heavy transportable vehicledynamic load
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多輪重型運輸車輛行駛中,經過不平坦的路面會產生動態負載,負載可能集中於單一或某些獨立懸吊,而影響行車的安全性。本文選擇雙A臂獨立懸吊系統,並依據道路交通安全規則設計一輛四軸重型車輛。本研究即針對為多輪獨立懸吊系統之機構進行動態模擬與分析,使用電腦輔助設計軟體Solid Edge建構四軸重型車輛模型,並使用高階動態模擬軟體ADAMS,做獨立懸吊之機構動態模擬,求得車體垂直加速度反應曲線與獨立懸吊系統零件之負載曲線。再藉由有限元素分析軟體ANSYS,分析獨立懸吊系統重要零件之應力分佈,進而探討與改善獨立懸吊系統強度。
The multi-wheeled heavy transportable vehicle will make dynamic load when drives through the rugged road. However, the load might center on single or some independent suspension system and affect the driving safety. This thesis chooses double wishbone type of independent suspension, then design 4-axle heavy vehicle according to the traffic regulations. This research aims at dynamic simulation and analysis of the multi-wheeled independent suspension system. Using the CAD software Solid Edge to model a 4-axle heavy vehicle, and using the CAE simulation software ADAMS to do dynamic simulation of independent suspension system. First, getting the vertical acceleration reaction curve of vehicle, and the load curve of components of independent suspension system. Next, using the FEM software ANSYS to analyze the stress distribution on important components of independent suspension system, and improve the strength of independent suspension system finally.
中文摘要……………………………………………………………………………. i
英文摘要……………………………………………………………………………. ii
誌謝…………………………………………………………………………………. iii
目錄…………………………………………………………………………………. iv
表目錄………………………………………………………………………………. vi
圖目錄………………………………………………………………………………. vii
符號說明……………………………………………………………………………. x

一、 緒論…………………………………………………………………………... 1
1.1 前言…………………………………………………………………….. 1
1.2 研究動機……………………………………………………………….. 2
1.3 文獻回顧……………………………………………………………….. 3
1.4 論文架構……………………………………………………………….. 3

二、 獨立懸吊系統之構造與原理………………………………………………... 5
2.1 懸吊系統簡介…………………..………………………..…………….. 5
2.1.1 懸吊系統之功能…………………………………………………... 5
2.1.2 懸吊系統之種類…………………………………………………... 6
2.2 車輛基本原理………………………………………………………….. 13
2.2.1 車輪定位與定位角度……………………………………………... 13
2.2.2 車輛相關性質……………………………………………………... 15

三、 獨立懸吊系統之理論模型與實體建構模擬分析…………………………... 18
3.1 獨立懸吊系統理論模型建構與分析………………………………….. 18
3.1.1 數學模型建構與運動方程式推導……………………..…………. 18
3.1.2 規則凸起路面之暫態反應………………………………………... 20
3.2 獨立懸吊系統實體建構與模擬分析………………………………….. 22
3.2.1 獨立懸吊系統模型之建構……………………………….……….. 22
3.2.2 獨立懸吊系統動態模擬分析……………………….…………….. 26
3.3 理論與實體模擬分析驗證…………………………………………….. 29
四、 多輪獨立懸吊系統之機構動態模擬與分析………………………………... 31
4.1 多輪獨立懸吊系統之機構動態模擬………………………………….. 34
4.1.1 行駛於凸起路面之機構動態模擬………………………………... 37
4.1.2 行駛於斷差路面之機構動態模擬………………………………... 41
4.1.3 行駛於下坡俯衝路面之機構動態模擬…………………………... 45
4.2 多輪獨立懸吊系統零件之應力分析………………………………….. 50
4.2.1 凸起路面之獨立懸吊零件應力分析……………………………... 56
4.2.2 斷差路面之獨立懸吊零件應力分析……………………………... 58
4.2.3 下坡俯衝路面之獨立懸吊零件應力分析………………………... 60

五、 多輪獨立懸吊系統強度之探討與改善……………………………………... 63
5.1 多輪獨立懸吊系統強度之探討……..………………………………… 63
5.2 多輪獨立懸吊系統強度之改善……..………………………………… 66
5.2.1 零件材料變更方案………………………………………………... 66
5.2.2 零件尺寸補強方案…………………………….…..……………… 67

六、 結論與未來展望……………………………………………………………... 69
6.1 結論…………………………………………………………………….. 69
6.2 未來展望……………………………………………………………….. 71

參考文獻……………………………………………………………………………. 72
附錄 道路交通安全規則………………………………………………………. 73
簡歷…………………………………………………………………………………. 75
1.Fischer, P. and Witteveen, W., 2000, “Integrated MBS-FE-Durability Analysis of Truck Frame Components by Modal Stresses”, M. Schabasser Technical University, Vienna, 15th European ADAMS Users'' Conference
2.Hönlinger, M. and Glauch, U., 2000, “Mobility Analysis of a Heavy Off-Road Vehicle Using a Controlled Suspension”, Krauss-Maffei Wegmann GmbH&Co.KG, 15th European ADAMS Users'' Conference
3.Hönlinger, M. and Glauch, U. and Steger, G., 2002, “Modelling and Simulation in the Design Process of Armored Vehicles”, Krauss-Maffei Wegmann GmbH&Co.KG, 1st European MSC.ADAMS Users'' Conference
4.Riener, H. and Peiskammer, D. and Witteveen, W., 2001, “Modal Durability Analysis of a Passenger Cars Front Supporting Frame due to Full Vehicle Simulation Loads”, Engineering Center Steyr, Austria A. Lion - Volkswagen AG Wolfsburg, Germany, North America ADAMS Users'' Conference
5.Wheeler, Greg and Mantrala, Anand and Ashmore, S. Colin and Hodges, Henry C., Jr., 2000, “Integration of Virtual Prototyping with Instrumented Testing of Vehicles”, Nevada Automotive Test Center, SAE Paper 2000-01-3439
6.宇野高明,1994,車両運動性能とジャシーメカニズム,ダランブリ出版。
7.カヤバ工業株式会社編,1995,自動車のサスベンション,山海堂出版。
8.自動車技術会編,1997,新自動車工学ハンドブック,図書出版社。
9.中國國家標準(CNS),1983,汽車懸吊裝置名詞,總號10664,類號D1048。
10.陳開杰,2000,機車半主動式懸吊系統,國立雲林科技大學,碩士論文。
11.巫錫汶,2002,汽車獨立式前懸吊機構之尺寸合成與位置分析,國立成功大學,碩士論文。
12.張記函,2003,汽車懸吊避震器於規則路面之舒適性分析,國立雲林科技大學,碩士論文。
13.呂思逸,單一凡,2003,模擬車輛路面測試之結構強度分析,中華汽車技術部結構分析課,MSC台灣虛擬產品研發VPD技術論壇研討會。
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