Optimization of steering linkage and double-wishbone suspension via R-W multi-body dynamic analysis

Abstract

By employing R-W (Roberson and Wittenburg) methodology of multi-body dynamic analysis, both the original and reduced digraph representation of a steering linkage and double-wishbone suspension system were made. The kinematical and constrain equations of this system was obtained after a deducing of its incident matrices and tach matrices. Finally, an optimization model of a steering and suspension mechanism aiming to minimize the steering error was established. The optimization model took the influence caused by wheel bouncing to the steering performance into account and employed two weight functions in order to simulate the actual working condition. This procedure was verified by an example of a passenger vehicle, a group of desirable design variables were defined.

Kinematische Analyse und Optimierung der Einrichtungen der Doppelquerlenker-Radaufhängung und Lenkung

Zusammenfassung

Mittels der R-W (Roberson und Wittenburg) Theorie der dynamischen Mehrkörperanalyse wurde eine originale und eine verringerte Digraph-Darstellung des Lenkgestänges und doppelte-wishbone des Aufhebungssystems gebildet. Nach einem Ableiten seiner Ereignismatrizen und seiner Tachometermatrizen wurden die kinematischen und begrenzen Gleichungen dieses Systems erhalten. Schließlich wurden ein Optimierungsmodell der Einrichtungen der Doppelquerlenker-Radaufhängung und der Lenkung hergestellt, um Steuerstörungen zu vermindern. Das Optimierungsmodell berücksichtigt den Einfluß, der durch das Rad verursacht wird, welches infolge der Lenkleistung entsteht und enthält zwei Gewichtfunktionen, um die tatsächlichen Arbeitsbedingungen zu erfassen. Dieses Verfahren wird durch ein Beispiel eines Personenkraftwagens überprüft.