洪振發臺灣大學：工程科學及海洋工程學研究所簡求奮Jiaon, Qiu-FenQiu-FenJiaon2007-11-262018-06-282007-11-262018-06-282006http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/51130汽車行駛在特定狀況下，車輪會發生繞主銷軸線的持續迴旋擺動，而致車體之橫向擺動，並可傳至轉向系統形成方向盤繞軸心迴轉振動，此種振動現象稱為擺振(shimmy)與一般車體振動現象不同。 本文探討與汽車擺振問題相關的車體和轉向連結系統設計參數，建立全車多體運動分析模型。在底盤動力計上進行實車試驗，藉由量測結果確認車體發生擺振的車速，據以更新分析模型；再進一步以更新後之模型進行靈敏度分析，與轉向連結系統設計參數調整最佳化，以達到降低擺振的目的。 本文建立一套分析程序，對於車體有擺振現象發生時，針對整個方向控制傳遞路徑中影響擺振的參數進行設計靈敏度分析，據以提出降低其敏感度之對策，以降低擺振的抖動量或將其發生的車速範圍移出常用車速區段，以提高行車品質。When an automobile driven under some conditions, the tires may swing about the kingpin axis continuously, cause the yawing of car body, and the vibration may be transferred to the steering system to induce the rotating vibrating of steering wheel. This phenomenon is termed as shimmy, which has some difference from usual car body vibrations. This paper reviewed the parameters related to the shimmy problem of cars. The multi-body dynamic model for a whole car was established, to predict the car speed when significant shimmy will occur. The shimmy experiments of a real car on chassis dynamometer were performed to determine the car shimmy speed; the experimental results were also used as reference basis for parameter updating of analysis model, in order to reduce the model uncertainties. The design sensitivity analysis and design optimization for the modified model were carried out to find out the sensible design parameters, which will provide important information to select a reasonable way form improvement of shimmy levels.中文摘要 i 英文摘要（Abstract） ii 目錄 iii 圖目錄 vi 表目錄 xi 第一章：導論 1 1.1 研究動機及目的 1 1.2 相關文獻回顧 2 1.3 影響擺振之因素 7 1.4 研究步驟 8 1.5 本文架構 10 第二章 ：ADAMS 機構動力分析簡介 13 2.1 ADAMS 軟體機構系統動力分析功能 13 2.2 機構動力學理論 14 2.2.1 總體座標的選定 14 2.2.2 系統自由度和分析方式關係 14 2.2.3 機構動力學分析 15 2.2.4 初始條件分析 16 2.2.5 動力學分析 18 2.2.5.1 動力學方程式的建立 19 2.2.5.2 微分代數方程式的求解 20 2.2.5.3 座標減縮的微分方程求解法 22 2.2.6 靜力學分析 23 2.3 ADAMS 對機構系統運動分析之運算流程 24 iv 第三章：前車機構系統剛體分析模型 26 3.1 分析模型所需的參數 26 3.2 分析模型之假設 26 3.3 機構運動分析模型的建立 27 3.4 輪胎模型的選定 34 3.5 彈性體構件 39 3.5.1 柔性構件的模態疊加 39 3.5.2 柔性體模態資料 40 3.5.3 橡膠元件設定 44 第四章：擺振分析說明 48 4.1 擺振分析說明例 48 4.2 含柔性構件之機構動力分析 52 4.3 分析例分析結果討論 57 第五章：第一次實車試驗 59 5.1 加速度安裝位置 59 5.2 試驗的進行流程 62 5.3 量測結果之評估記量方式 62 5.4 試驗結果 65 5.5 試驗結果討論 71 第六章：全車分析模型 79 6.1 使用全車分析模型的原因 79 6.2 模型概述 79 6.3 實車試驗狀況的模擬 87 6.4 模型的比較驗證 89 6.5 全車模型的模態分析 97 第七章：最佳化搜尋及靈敏度分析 102 7.1 靈敏度的基本概念 102 7.2 靈敏度分析結果 106 7.3 最佳化方法 108 7.4 最佳化搜尋結果 113 v 第八章：第二次實車試驗 115 8.1 對策件說明 115 8.2 量規安裝位置 115 8.3 試驗的進行流程 117 8.4 試驗結果 118 8.5 試驗結果討論 123 第九章：結論 124 參考文獻 127en-US擺振多體動力學全車模型靈敏度分析最佳化實車試驗shimmymulti-body dynamicssensitivityoptimizationreal car experimentthesis