问答及答辩结果在线视频

现在我先看这个

你这个工作量非常大了

这个工作量非常

因为从汽车悬架机构本身

我觉得这应该是我觉得是

应该这么多年应该很有创新的

这个东西因为

是非常有价值的这个东西

同时你不仅在机构本身

悬架本身有创新的

同时你整个的我看了一下

力学 数学基础非常好

整个对这套整个这个动力学

运动学方程的推导同时求解

还有就是我把这个东西做出来

而且进行了实验的验证

这是我想有一个问题就问的

就是你现在做的我看是后悬架

对

后悬架

对

我想问

因为你这个悬架是直线导引的

但是如果我们现在

现有的这个转向系统的话

跟你这个东西配的话

我不知道你前面有没有这个准备

就是后面这个东西

如果把这个现有的转向系统

跟它结合的话怎么去做

这是一个问题

第二个问题就是我想问的就是

因为你做KC做动力学

全是用传递矩阵方法

对

就是这种方法因为全是你自己做的

但是这部分实际上

也有商业的软件去做

这种会有什么差别

我就有两个问题

谢谢张老师

对于第一个问题

我们悬架分析目前是针对后悬架

但是它同样可以

用于这个前悬的转向

其主要的区别在于

我在这个地方

就是转向节上做工作

就是说我在上下

各加一个球头的设计

使得其具有转向的功能

在这一块我们

也设计了相应的几何模型

因为在我论文为了突出重点

所以把这块就没有介绍

但实际上已经做了这个工作

而且发表了论文

而对于第二个问题

我们之前最开始我当然考虑

会用这些商业的软件来做

但其中最关键的一点

是在于移动副的处理

而且是考虑弹性的移动副

就是这个是最核心的区别

我的回答到此结束

追加一个问题问一个问题

如果是不管是前悬架还是后悬架

如果是这个轮子是驱动轮的话

你这个悬架就是还能用吗

也可以

这个里面就是说在这个地方设计

可能看见有一个孔

这个孔设计实际作为驱动轮的话

就是加一个驱动轴

它主要做的工作

就是一个结构的设计

以及避免这个干涉

它在这个匹配设计上

其真实来讲目前的悬架

还有一定的特点优势

因为这个的话

它的布置构型非常规整

打断你一下

驱动轮的话

你的驱动轴

在这个轴向是不能变迁的

没有伸长

对对对

但是你这个驱动是允许

在这个轴向有位移的

这不干涉吗

这要产生一定干涉吧

驱动的话它是这样的

现在驱动是一个两侧有万向节

然后有个驱动轴

然后驱动轴

它本身是一个滑动花键

它是允许这个侧向的位移的

跟你的那个允许的范围差不多

对的对的

我觉得这个刚度

是不是越大越好

对

不一定

不一定

那我觉得你刚才回答问题

就是说要尽量争取刚度高

这个怎么比较呢

这个是相当于对整车来讲

这是和操稳性比较息息相关的

这个刚度

但你在整个论文上

都是好像提的这个要求

都是希望这个刚度越高越好

比较的时候

也是说哪个架子刚度高

高就是优势

我觉得这个观点是不是

你要适当的说的更清楚一些

因为在汽车上

可能有一定的刚度和柔度

这两个要处于

一定的合适的值的时候

它可能性能更好

对对

冯老师您说的很对

然后就是说有一点

我可能没有讲清楚

就是我在这里面设计的时候

是以车的定位参数

这个指标来衡量的

它并不一定表征这个机构的

各向刚度都是最大的

它只是一个

其实定位参数

这个也涉及到刚度

因为它有一定的柔度可以吸能

另外一个可以避免一些危害

对对对

行 我有两个问题

第一个问题就是说

因为你这个论文是超定机构

实际上特点就是对于

就这个悬架机构来讲

那么用的是4RPR是吧

对

就有一个冗余的问题

就是你刚才说了一个不敏感

这个不敏感是理论上推出来的

对于什么参数不敏感

是这个意思

这个模型就是它

刚才我介绍了它的一个运动学的

最直观的一个解释

就是说我这四个支链对应着

四个平面的这个交线

彼此的平行或者是重合的时候

它的末端始终是一个直线的运动

那么我只要满足这个条件

我改变这个夹角

就是说我在实际实车时

设计的时候

比如我要布置传动轴

我要布置减振器

我要布置横向稳定杆

我需要把这块空间让出来

我可以适当的做一定的

一定范围的求证

焦点形成一个垂面一个垂线就行

是吧

对

只要这个就是说

这四个面的话

它理论上是有三个交线

只要这三个交线满足这个平行

在一个面上

不是在

就是只要它三个交线平行

就能够实现这个直线的

这个运动的功能

我的问题就是什么

就说你这个

就说你现在四个

将来这个交点的

这个交点是不是

是影响因素很多

它是交线

交线

就交线是不是受其他的一些影响

对

比如说我在制造

对

设计过程中就可以这样

但是制造由于安装

对

那么这个将来

会不会这汽车的成本

提高产生很大的影响

这个我觉得有一点值得说明就是

传统的过约束机构设计的时候

我是希望避免这种约束的

但我在这里我是希望有

而有呢我里面有橡胶元件

就是说我这些橡胶衬套

能够有效的避免

这个就是您说的这个冗余

导致的这个安装时候的

内部的应力

同时我这个机构我并不一定说

我要实现它的绝对的直线运动

所以就像刚才说的

我的刚度特性可以容许这个

那你的机构这个特点

就是让它直线运动

对不对

对

这是我的设计的出发点

对呀

对

并不是我的最终的

你这个发生

这种情况的可能性有多大

对将来的交线产生变化

这种可能性有多大

这种可能性我觉得

在实际制造中是百分之百的

因为我实际设计和制造

制造的时候我是不可能

完全达到我的理想条件的

对

那么这时候交线不一样

所以我就希望里面讲的

一定要装入弹性元件

就橡胶衬套我是允许它

直接交线就是说

我最终安装上之后

我只需要在垂向

它有这个受到载荷之后

能够实现这个导引功能

用橡胶衬套来做一些调整

对

是吧

顺从相当于 对

那就第二个问题

就是关于橡胶衬套的事

橡胶衬套刚才你的第33页

就是这两个问题

第一个就是橡胶衬套

然后你当时说

因为一般的橡胶的衬套

是没有承受轴向力的

对吧

对

你现在要求

你现在这个衬套

是要求承受这个轴向力

对

如果承受轴向力的话

那么就要求你的衬套不能有间隙

对

那么在实际情况下

因为你做了一个

你自己设计了一个

橡胶衬套

你看那个应该35吧

允许它承受轴向力

但是又不允许它存在轴向间隙

对

所以因为你现在又是橡胶这个

这个在实际的情况下

就是说这个实际上

你的难度还是挺大的

就是这样的

因为在里面就是说

就是这个橡胶衬套本身来讲

它是专门用来承受这个轴向力

而且保证这个

两个结合面的转动的

所以它有一个推力轴承

就是实际上

你叫是一个推力轴承

对

那怎么叫橡胶衬套呢

它是一个复合件

这个轴承是装在里面的

就是它是一个整体

一个怎么说呢

就是在这里我把它当做一个整体

而在安装的时候

两杆两端分别有安装

而同时下一步

我在装卡的时候我是要有预警的

来避免这个间隙

就是你相当于在轴向必须有定位

必须要把它要相当于我们的

相对一般的轴承一样

就是轴向你肯定要进行

这个结构上的保证

是吧

是这样

就是说结构上肯定是要保证这个

但是它的精度要求的话

毕竟它这个悬架

它不是一个超高精密的导向性

因为这一个问题跟那个前面

我想追问的第一个问题是一致的

就是如果是它有间隙的话

是不是对你后面的这个

你提出来这个超定机构

是不是有很大影响

我意思就说这个

对

因为间隙的话它会

因为它会派生

因为我对这个支链来讲

我如果存在间隙的话

我的

比如说我存在

一个侧向方向的位移

它这时候会派生

这个支链它有一个移动辐

它会派生一个位移

这时候两个符合之后

是实际上大于这个

真实的我在侧向的这个位移的

所以它会间隙

提出来会影响这个机构

所以我在里面为了避免这个间隙

就说也设计了新的这个

我在这里称作橡胶衬套

也做了这个就是一个

具有预紧功能的这个结构

就说通过预紧来避免这个间隙

你这个轴向力有多大

轴向力的话在极端载荷下

是不到一千牛大概八百

因为这个机构主要

就是悬架的主要载荷

是由弹簧减振器来承担的

但是车你在拐弯

或者其他的一些非正常载荷

对

非正常行驶下

这个力是不是最大的能达到多大

那个力也就一千多牛

因为这个力是和你的轮胎

地面摩擦系数有关的

你的车身比如说我现在一般轿车

也就1.2吨

分到我的后轴单个车

假如除以4的话也就300千克

相当于我再加上摩擦系数

也就一千多牛

就是我达到极限状态

车能打滑了

它能提供的这个摩擦力

也就只有一千多牛

因为你后面包括

你后面这个做实验也好

还有和双连机的悬架机比较也好

最后都有一个回线

对吧

对

这个回线当然你有其他的

这个回线你刚才说了

有间隙还有其他的东西

我在想如果是不是因为你这个

因为你这个地方要求

必须要保证它的共线对线

就是几个交叉线形成这个链

实际上情况下的话

理论上是可以

这个完全可以这样的

但实际上在制造或者在这个装配

因为很多的因素造成你

不太容易形成一个线

对

使得它交叉那个线的一个面

对

那么就是说我们的理论和实际

将来你在这个制造过程中

我们提出一套比如说

一个一种要求

这种要求是不是

比我们现在现有的汽车制造

就是悬架制造要严格的多

严格的多才能保证你那个性能

就是从两个方面

就是从最基本的方面说吧

就是说我做这个的核心就是说要

一个新的产品它具有更好的特性

对

而它的特性主要

就是我在这里面主要体现在

车轮定位参数里

而车轮定位参数

传统的悬架

它本质上就是一个弧线

所以它的定位参数范围

比如说像刚才那后面

它那个侧向载荷

可以达到10个毫米的变化

而我这个在这种

刚度很弱的条件下

也才只有不到一个毫米

所以这两个有非常本质的区别

所以我在实际上在制造的时候

我可以折中的降低工艺难度

其实我降低之后

它仍然能够优于现在的这个悬架

我的思路是这样的

并不一定说我一定要实现它

纯粹的尽可能的实现直线导引功能

但是你传统的比如说这个角度

它这个是有一个弧度

但实际上最大的影响是什么

最大的影响它是一个安全性得保证

再一个主要是轮胎

轮胎的磨损和不均匀磨损

对不对

对

那么你这个最大的好处

就是将来这个磨损很小

还有其他的一些优势吗

比如转向性能

各方面的一个操纵性

是不是有比这个有更好的性能

如果有更好的话当然可以接受

就是在从设计的这个

就是说要求上来讲的话

就是车轮定位参数的变化越小

它对整车的操稳性是最好的

是

这是一个最

就说现在我们在汽车设计上

达成了一个共识

所以就是说我们是基于这个

起点来设计的这个

所以就说我如果

我现在就是说

因为我后面也谈到了

我需要对整车的操稳性

和平顺性进行系统的研究

所以我是建立

在这么一个假设的基础上

就是说我车轮定位参数变化小了

我的整车的操稳性就会好

所以有这么一个假设前提在这里

好

我问一下

就是你现在采用的是RPR四个支链

（14：59）

你为什么要采用四个支链

这个能不能解释一下

用三个五个行不行

从自由度的角度算

能不能达到这个要求

从其他的指标来看

这个四个支链的合理性

就是从自由度的角度来讲的话

我两个三个四个五个甚至N个

都是可以实现的

就说我在纯机构的角度来看

是可以实现这个功能要求的

那么我为什么选四个呢

主要是基于这个两个方面

就是还是考虑实际的应用

第一个就说我如果数量越多

我这个系统成本

以及它的布置更加困难

因为在悬架那块

我还布置了就像刚才说的传动轴

就是其他的好多零部件

这时候布置上就是空间上不允许

所以我不能选太多

而选太少

这时候机构的

就是刚度就会变得过低

那么选两个肯定是不太现实

因为两个的话刚度是很低的一个

就说不能实现

我的工程的应用的要求

选三个的话

那么我就涉及到一个

还是一个布置的问题

因为在这时候我的车行驶的过程

驱动或者制动或者

它有一个就是说随机性

所以我在里面选了一个对称的结构

那么这时候如果选择三个的话

那么我第三根杆

就要布置在对称面上

这时候我的减振器

就是其他的这一套我就需要

对应着又要做很重大的调整

所以第四个

就要选择四个还有一个原因

就是说现在的双摇臂悬架

跟这个结构是有相似性

它也是可以用了这四个杆

只不过上下两根杆

可以看作一个构件

就相当于是一个四连杆机构

它的布置形式也是

和这个具有相似性的

所以我就最终选择了

这个四个作为一个实施的案例

好

就是现在选支链可以RPR

对

也可以RCR

能不能阐述这两个之间

就是要选的话

它们的特性能不能比较一下

RCR和RPR这个支链

这个会有什么不同

从两个方面

一个就是说

从支链本身的理论方面来讲的话

RPR的话

它的末端约束有三个更多

就是它能承多

形象来讲就是

它的承载能力会更大

而RCR它只能

它的末端约束是只有两个

那这时候它的承载能力要小

还有一个很大的RCR

有个比较大的不足

就是说它在里面

这两侧的转动辐

如果它的几何关系发生了变化

就是如果一旦不平行

它这两个约束力的性能会变

原来是一个力和力矩

它夹角改变之后的话

它就变成了两个力

这时候机构就不能满足

这个自由度的要求

所以我就没有选择RCR

好

这是第一个问题

第二个问题就是你实验了

实验得出的数据是这个都有迟滞

对吧

对

都有一个迟滞回线

我们建立的动力学模型里面

是没有的

是没有考虑的

对

有关的因素

对

我想让你再详细解释一下

这个迟滞回线的产生

是有哪些因素造成的

这个对工程实际应用

这个迟滞回线会有什么影响

至于产生的话它是这样的

因为我在做迟滞的时候

它主要是这个KC特性

它实际上是一个准静态的

一个加载过程

就我加一个停然后测量

这时候所以我在理论建模时候

很那把这个阻尼引进去

但实际上这个悬架系统

它包括很多弹性元件

比如说轮胎而且弹簧减振器

它本身就是一个阻尼

比较大的一个阻尼器

然后同时里面

还有内部的一些摩擦

这些因素共同导致了

这个迟滞的一个回线

就说它有两个

一个就是系统内部的

这个一些零部件的摩擦

和这个阻尼

第二个就是本身

这个系统就有一个阻尼

就说弹簧减振器

这是产生的原因

对实际工程中的话

这是可以接受的

因为我们

我做了那个KC台

也不仅仅只做了

就是我这个

也做了像麦弗逊悬架

就是所有的悬架

都会存在这样一个迟滞的曲线

而且它在设计的时候

因为现在的悬架

它为了保证那个

车轮定位参数的时候

它把橡胶的一些特性

设计的也是允许它有一些阻尼

就是说它那个迟滞曲线

也并不能说我的迟滞越小越好

因为这时候它涉及到

整车的一个平顺性也有关系

就是说NVH也会有关系

但是具体的深入的

我在这块没有做深入的研究

好

谢谢

其他各位老师还有什么问题

如果我们大致没有

我们先休会怎么样

好

刘向同学

我代表那个答辩委员会

现在宣布一下

你那个答辩的结果

论文针对车轮定位参数

不变的直线导引悬架超定机构

设计理论与实验进行研究

完成了悬架理论分析样机设计与与制造

悬架性能实验等工作

论文选题在汽车工程领域

具有重要的理论意义

和工程应用价值

论文的主要创新成果有

一点

提出了超定机构设计理念

来据此综合得到具有直线运动的

4RPR超定悬架机构

理论上能保持车轮定位参数不变

而且具有末端运动

对定点参数不敏感的优点

此机构用于汽车独立悬架设计

而且属于原始创新

第二点考虑悬架的支链弹性

建立了悬架异构的等效刚度模型

悬架系统弹性运动学

与动力学统一分析模型

揭示了悬架机构

在典型工况下的车轮定位参数

参数摄动规律和动力学的响应特性

第三点

设计试制直线导引悬架样机

通过KC分析实验

证明了新的机构相对于传统的机构

在提高车轮定位能力

减少轮胎异常磨损和载荷冲击

改善操纵稳定性等方面具有优越性

论文书写规范内容丰富

重点突出数据可信

是一篇优秀的博士学位论文

论文工作及成果表明

作者已经掌握了

本学科领域坚实宽广的基础理论

和系统深入的专门知识

具备了独立从事科研工作的能力

论文达到博士学位论文水平

答辩讲述清晰清楚深入清晰

回答问题正确

答辩委员会因此投票表决

一致通过一致同意通过论文答辩

并建议授予刘向工学博士学位

祝贺你

好

谢谢

谢谢各位老师谢谢非常感谢

那我就宣布那个答辩会到此结束