基于虚拟样机模型的车辆蓄能悬架联合仿真研究
空气悬架SIMPACK与MATLAB联合仿真研究
空气悬架SIMPACK与MATLAB联合仿真研究李姣姣;陈龙;汪若尘【摘要】A multi-body dynamics model of an air suspension bus was built by using virtual prototype technique based on SIMPACK,and a neuron self-adaptive controller under MATLAB environment was designed. Then two road models -impulse input and random input were established by using the road builder in SIMPACK,and the co-simulation of SIMPACK and MATLAB were carried out,which results show that,comparing with the passive system, the air suspension system made up of the virtual prototype model and neuron self-adaptive control scheme can effectively reduce acceleration response in vertical vibration of the vehicle,restrain the variation in body atittude and improve the ride comfort.%利用虚拟样机技术建立了基于多体动力学软件SIMPACK的空气悬架客车模型,并基于神经元自适应控制理论在MATLAB中设计了神经元自适应控制器.通过SIMPACK中的路面编辑器建立了脉冲输入以及随机输入两种路面模型,进行了SIMPACK动力学模型与MATLAB控制策略的联合仿真研究.仿真结果表明,由车辆虚拟样机模型和神经元自适应控制策略组成的空气悬架系统,相比于被动悬架系统,有效降低了车身垂直振动加速度响应,抑制了车身姿态变化,改善了客车的行驶平顺性和乘坐舒适性.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】3页(P185-187)【关键词】空气悬架;SIMPACK;神经元自适应;联合仿真【作者】李姣姣;陈龙;汪若尘【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院,镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院,镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院,镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TH16;U463.331 前言随着人们对车辆平顺性要求的不断提高和悬架技术的发展，空气悬架因其自身的独有的特点，在车辆上的使用越来越广泛，因此，空气悬架成为当今汽车领域研究的一个热点。
基于虚拟技术的悬架系统试验仿真分析毕业设计
1绪论1.1引言随着社会的不断发展进步和人们生活水平的不断提高，自20世纪80年代以来，汽车作为不可缺少的交通工具，在交通运输领域和人民日常生活中的地位日益突出。
国内、国际汽车市场的竞争空前激烈。
用户对汽车安全性、行驶平顺性、操纵稳定性、乘坐舒适性的要求越来越高。
然而，汽车本身是一个复杂的多体系统集合，外界载荷的作用复杂多变，人、车、环境三位一体的相互作用，致使汽车动力学模型的建立、分祈、求解始终是一个难题。
基于传统的解决方法，需经过反复的样车试制、道路模拟试验和整车性能试验。
如此，不仅需花费大量的人力、物力、财力和漫长的时间。
而且有些试验由于存在危险性而难以进行。
ADAMS软件采用虚拟样机模拟技术，为上述问题提供了一种较好的解决方案。
虚拟样机模拟技术可以用于指导和修正设计，按照并行工程的概念组织产品设计和生产，从而在真正意义上实现整车系统优化设计。
数字化虚拟样机技术是缩短车辆研发周期、降低开发成本、提高产品设计和制造质量的重要途径。
随着虚拟产品开发、虚拟制造技术的逐渐成熟，计算机仿真技术得到了广泛的应用。
系统运动学／动力学仿真是数字化虚拟样机的核心和关键技术。
为了降低产品开发风险，在样车制造出来之前利用数字化样机对车辆的动力学性能进行计算机仿真分析和参数优化显得十分必要。
1.2虚拟样机技术简介虚拟样机技术(Virtual prototyping technology)是一种在产品设计开发过程中，将分散的零部件设计和分析技术(指在某单一系统中零部件的CAD和FEA技术)揉和在一起，在计算机上建造出产品的整体模型，并针对该产品在投入使用后的各种工况进行仿真分析，预测产品的整体性能，进而改进产品设计、提高产品性能的新技术。
它从分析解决产品整体性能及其相关问题的角度出发，较好地解决了传统设计与制造过程的弊端。
在该技术中，工程设计人员可以直接利用CAD系统所提供的各零部件的物理信息及其几何信息，在计算机上定义零部件间的连接关系并对机械系统进行虚拟装配，从而获得机械系统的虚拟样机：使用系统仿真软件在各种虚拟环境中真实地模拟系统的运动，并对其在各种工况下的运动和受力情况进行仿真分析，观察并试验各组成部件的相互运动情况：可以在计算机上方便地修改设计缺陷，仿真并试验不同的设计方案：对整个系统进行不断改进，直至获得最优设计方案以后，再制做物理样机。
车辆蓄能悬架系统仿真与试验_汪若尘
图2 Fig． 2
构建的蓄能悬架
（ b） Ⅱ型蓄能悬架
Suspensions employing inerter with different structures
（ a） Ⅰ型蓄能悬架
由机械阻抗的定义及串联系统的阻抗 ， 可得Ⅰ、 Ⅱ型蓄能悬架的复域机械阻抗分别为 Y1 （ s ） = 1 1 k11 + c11 s Y2 （ s ） = 1 k32 + b22 s + c42 s + 1 b11 s + c21 （ 2）
Abstract Two types of suspension with inerters were designed． The mathematical model of suspension with inerters was built． The suspension with inerters of Ⅰ and Ⅱ types were set up． With the multiobjective optimization methods， the performance parameters of the two types were obtained． Based on the simulation ，the bench test was done and the simulation was consistent with the test results． It shows that the suspension with inerters exerts the feature that spring was phase leg，damper was neutral and inerters was phase advance． The vehicle vibration isolation performance was increased and the comprehensive performance of vehicle was coordinated． Key words Vehicle，Inerter，Suspension，Simulation，Experiment 础。2003 年， 英国学者 Smith 提出蓄能器概念后， 将 车辆悬架系统类比电子系统， 进行机械网络分析， 蓄 能器、 阻尼和弹簧分别与电容、 电阻和电感一一对 ［5 ］ 。 ， 应 由此可知 蓄能器具有相位超前及通高频、 阻低频的特性， 阻尼器呈中性， 弹簧具有相位滞后及 ［6 ～ 12 ］ 。 可以看出， 通低频、 阻高频的特性 由蓄能器、 弹簧和阻尼器组成的悬架系统， 只要进行合理的优 化组合， 可以突破经典隔振理论对悬架隔振性能进 一步提高的限制， 提高车辆动态性能。 本文基于复域机械阻抗理论， 建立由蓄能器、 阻 尼器及弹簧组成的蓄能悬架系统， 蓄能悬架数学模 构建Ⅰ、 Ⅱ型蓄能悬架结构， 采用多目标优化方 型， 法， 得到Ⅰ、 Ⅱ型蓄能悬架的性能参数， 在仿真基础
基于虚拟样机技术的某轿车前悬架优化及操纵稳定性分析的开题报告
基于虚拟样机技术的某轿车前悬架优化及操纵稳定性分析的开题报告一、选题背景随着汽车行业的快速发展，人们对汽车性能越来越高的要求也逐渐增加。
其中，操纵稳定性是汽车性能中最为重要的一个方面，对于车辆的驾驶感受和安全行驶至关重要。
因此，如何提高汽车操纵稳定性成为汽车工程领域的一个热门话题。
其中，轿车前悬架作为影响操纵稳定性的重要因素之一，其优化设计也是提高操纵稳定性的关键所在。
本文将基于虚拟样机技术对某轿车前悬架进行优化设计，并通过对操纵稳定性的分析来验证优化效果，为汽车工程领域的研究提供参考。
二、研究目的和意义本文旨在通过虚拟样机技术对某轿车前悬架进行优化设计，以提高车辆的操纵稳定性，并通过对优化后的车辆进行操纵稳定性分析，验证优化效果。
该研究意义在于：1. 提高轿车的操纵稳定性，增强车辆的安全性和驾驶感受，符合人们对汽车性能越来越高的要求。
2. 探索虚拟样机技术在汽车工程领域的应用，为汽车设计提供更加高效、精确的设计思路和方法。
3. 对汽车前悬架的优化设计和操纵稳定性的分析具有一定的参考价值，为轿车前悬架的改进和优化提供借鉴。
三、研究内容和方法1. 研究内容本研究主要包括以下内容：（1）对某轿车前悬架的分析及其现有问题的研究。
（2）建立某轿车前悬架的虚拟样机模型并进行仿真分析。
（3）基于仿真分析结果，优化某轿车前悬架的设计方案。
（4）验证优化效果，进行对比分析，并探究优化设计对操纵稳定性的影响。
2. 研究方法本研究将采用以下方法：（1）文献综述：对轿车前悬架的设计理论和现有问题进行总结和归纳。
（2）建模与仿真：借助虚拟样机技术，建立某轿车前悬架的虚拟模型，并进行仿真分析。
（3）优化设计：基于仿真分析结果，提出某轿车前悬架的优化设计方案。
（4）操纵稳定性分析：对某轿车优化前后的操纵稳定性进行分析，探究优化效果的影响。
四、预期结果通过本研究，预期得到以下结果：1. 建立某轿车前悬架的虚拟样机模型，能够更加直观地观测悬架的运动状态和行驶性能。
基于虚拟样机技术的集装箱起重机动力仿真研究的开题报告
基于虚拟样机技术的集装箱起重机动力仿真研究的开题报告一、研究背景集装箱起重机在海运行业中具有重要的作用，其功效直接影响到船舶的装卸效率。
在运输业中，随着集装箱化进程的发展，集装箱起重机的应用范围也不断扩大，其功能不再只限于海运领域，而是扩展到陆运、码头、仓储等领域。
集装箱起重机作为一种典型的大型机械工程设备，其运行过程中需要克服重力、摩擦力、惯性等多种因素的影响，因此需要准确可靠的动力系统来驱动其运转。
虚拟样机技术是一种基于计算机仿真技术的新兴技术，可以对大型机械设备进行精细化的仿真，有效地提升设备功能和性能，同时可以显著降低开发成本和测试周期，因此在集装箱起重机动力系统仿真方面也有着广泛的应用前景。
可通过虚拟样机技术建立集装箱起重机动力系统仿真模型，对其动力系统进行优化设计，进而提升整机性能指标，减少设计错误、提高制造效率和可靠性。
二、研究内容1. 研究集装箱起重机动力系统的关键技术，包括动力传动系统、液压系统、电气控制系统等方面的技术要点。
2. 建立集装箱起重机动力系统仿真模型，基于虚拟样机技术，考虑运行时所承受的多种力和运动学约束条件，以及迭代求解技术。
3. 分析集装箱起重机动力系统的系统性能和影响因素，包括机械系统的转矩、转速、气动阻力和楼宇电气系统的效率和稳定性，以及液压系统的压力、流量、温度和润滑等因素的影响。
4. 对集装箱起重机动力系统的系统性能进行优化设计，包括动力传动系统的选型、液压系统参数的调整和控制系统的优化等方面。
5. 运用仿真模型对优化后的集装箱起重机动力系统进行性能测试和验证，并将测试结果与实际系统运行数据进行比对，以验证仿真模型的准确性和可靠性。
三、研究意义1. 对于集装箱起重机制造和设计企业能够提升技术水平，减少设计错误，降低研发成本和测试周期，提高产品竞争力。
2. 对于集装箱起重机使用和维护企业，能够提高设备功能和性能指标，降低设备运行成本和维护周期，增加设备使用寿命。
基于虚拟样机技术对汽车悬架进行检验和测试系统的研究
基于虚拟技术对悬架进行检验测试的研究摘要：基于已经建立的振动力学模型和汽车悬架的运动方程，我们分析并且提出了悬架的性能评价指标，同时建立测量悬架性能的一种新的方法。
利用虚拟样机技术，我们开发了对于所有汽车悬架都适用的一种新的检测系统。
它采用的是一种PC—DAQ的方案。
在原有悬架测试系统台架的基础上，我们需要在台架上安装一些必要的传感器，还需要个人电脑和虚拟的软件。
这样的汽车悬架测试系统就建立了。
我们可以用它来计算悬架的吸收率，振动频率，物理差异和相应的振动波形等。
它同时为悬架的综合性能和故障诊断提供依据。
事实证明该模型是正确和可行的，测试系统是准确，可靠的。
关键词：车辆工程；汽车悬架；性能检测；测试系统；虚拟样机A STUDY ON THE TESTING AND TESTING SYSTEM OF VEHICLE SUSPENSIONS PERFORMANCE BASEDON VIRTUAL INSTRUMENTGao Xiaodong1 Huang Lan2(School of Automotive Engineering, Xihua University) Abstract：On the basis of the vibration mechanical model and themotion equation of automobile suspension built,we analyse andpropose a performance evaluation index of the suspension,and establish a new testing method for measuring the suspensionperformance．Using the virtual instrument technology,We develop all automobile suspension performance testing system．It adopts the PC—DAQ scheme．On the basis of the original excitation suspension performance testing table we equip the table with somenecessary sensors，the personal computer and virtul software．Then the automobile suspension performance testing system is built．We can use it to measure the absorb efficiency,the vibration frequency,the physic difference and the corresponding vibration waveform and so on．It also provides the foundation for the integrated estimation of the suspension performance and fault diagnosis．By testing cars in practice，we have proved that the model is accurate and feasible and the testing system is exact and credible．Keywords：automobile engineering；automobile suspension；performance testing；testing system；virtual instrument1. 引言悬架系统是转向系统的重要组成部分。
空气悬架SIMPACK与MATLAB联合仿真研究
【 摘 要】 利用虚拟样机技术建立了基于多体动力学软件 ＳＭ Ａ Ｋ的空气悬架客车模型，并基于神 ＩＰ Ｃ 经元 自适应控制理论在 ＭＡ Ｌ Ｔ ＡＢ中设计 了神 经元 自适应控 制器。 通过 ＳＭＰ Ｃ Ｉ Ａ Ｋ中的路面编辑 器建立 了脉 冲输入 以及随机输入 两种路 面模型。 进行 了 ＳＭＰ Ｃ Ｉ Ａ Ｋ动 力学模 型与 ＭＡ Ｌ Ｂ控制策略的联 合仿真研 究。 ＴＡ 仿真结果表明 ， 由车辆虚拟样机 模型和神 经元 自适应控制策略组成的空气悬架系统 ， 相比于被 动悬架 系统， 有效降低了车身垂直振动加速度响应， 抑制了车身姿态变化 ， 改善了 客车的行驶平顺性和乘坐 舒适｝。 生 关键词 ： 空气悬 架 ； Ｉ ＡＣ 神经 元 自适 应 ； Ｓ ＭＰ Ｋ； 联合 仿真 【 ｂｔ ｃ】 ｕ ｉｂｄ ｎｍｃ ｍ ｄｌ ｉｓｓｅｓ ｎｂ ｓ Ａ ｓ ａｔ Ａ ｍ ｌ－ｏｙ ｙ ａ ｉ ｏｅ ｏ ａ ａ ｐ ｎｉ ｕ ｒ ｔ ｄ ｓ ｎ ｒｕ ｆ ｏ ｂｉ ｉ ｒ ａ ｐｏ — ｕ ｔ ｙｕ ｎ ｖｔ ｌ ｒ ｏ ｌｂ ｓ ｇ ｉｕ ｔ
十 一 十ｄ 一 ｔ ’ 十、 ●一 十ｄ ’ｄｌ 十Ｊ 十ｄ ’ 十ｄ 十 ｑ 、 ｑ、 ● ｔ 、 ｅ ｑ、 ｔ 、 § 、ｔ 、ｔ １、§一十 十’ ／ 千 ｔ ／ 巾’ ｑ、 ●一 ／ 、 ｔ 、 ｅ 、 ｔ 、 ｔ 、 ｔ ｑ、 ● １ ｔ ｔｅ Ｃ －ｉ ｕ￣ｉｎｏ Ｉ ＡＣ ｎ Ａ Ｌ Ｂ ｗ ｒ ｃｒｉ ｕ， ｈｃ ｅｕ ｓ ｕｌ ｒｉ Ｉ Ａ Ｋ，ｎ ｈ Ｏ ｓｍ ｌ ｏ ｆ ＳＭＰ Ｋ ａ ｄ Ｍ Ｔ Ａ ｅｅ ａｒ ｄ ｏ ｔｗ ｉ ｒｓｈ ｄ ｅ ｈ ｓ ｏ ａ ，ｏ ｐ ｒ ｇｗ ｔ ｅｐ ｓ ｅｓｓ ｍ ｔｅａ ｕｐ ｎ ｉ ｙｔｍ ｍａ ｅｕ ｅｖｒ ａ ｐ ｏｏ ｅ ｈ ｗ ｔ ｔｃ ｍ ａｉ ｉ ｔ ａ ｉ ｙｔ ， ｈ ｉ ｓｓ ｅｓ ｎｓｓ ｄ ｐ ｏ ｔ ｉ ｕ ｒｔ ｙ ｈ ｎ ｈｈ ｓ ｖ ｅ ｒ ｏ ｅ ｆ ｈ ｔｌ ｔ ｐ ｍ ｄ ｌ ｄｎ ｕｏ ｅ － ｄｐｉｅｃｎｒｌ ｃ ｅ ｅＣ ｅｔ ｅ ｄ ｃ ｃｅｅａｉ ｓｏ ｓ ｅｔ ａ ｖ— ｏ ｅ ａ ｅ ｒｎｓＩ ａ ａ ｔ ｏ ｔ ｈ ｍ ａ ｅ ｃｉ ｌ ｒ ｕ ｅａｃ ｌ ｔ ｎｒ ｐ ｎｅｉ ｖｒｃ ｉ ｎ ｆ ｖ ｏｓ ｎ ｆ ｖｙｅ ｒ ｏ ｅ ｎ ｉ ｌ － ｂａｉｎｏ ｅｖ ｈｃｅｒｓ ａ ｅ ａｉ ｉｎｉ ｏ ａｉｕ ｅａ ｄｉｐ ｏｅｔｅｒ ｅ ｏ ｆ ｒ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉｌ， ｔ ｉ ｔ ｒ ａ ｏ ｂ ｔｔｄ ｎ ｒｖ ｉ ｍ ｏｔ ｔ ｆｈ ｅｒｎ ｈ ｖ ｔ ｎ ｔ ｍ ｈ ｄｃ ．
虚拟样机技术在悬架性能分析优化中的应用
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４ 刘兴堂 ， 晓燕． 系统建模与仿 真技术． 吴 现代 西北工业大学出版社 ， ０ ２ １ ０
维普资讯
一
１６一 ７
邬勇民等 ： 虚拟样机技术在 悬架性能分析优化 中的应用
主销后倾角 卢 ｔｎ ＝ Ｃ— ／Ｇ ） ａ￣ （ ）（ 厂 车轮外倾角 ｔ ｙ （ Ｇ ）（ＴＧ ） ａ ＝ Ｐ ｚ ｎ ／
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虚拟样机 技术在 悬架性能分析优化 中的应 用
邬 勇 民 阮米庆 （ 南京 航 空航 天大 学 能 源与 动 力学 院 ， 京 ２ ０ １ ） 南 １０６
Ｔｈ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｕ ｌ ｐ ｏ ｏ ｙ ｅ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｅ ａ ｐｉ ｔ ｆｖ ｒ ａ － ｒ ｔ ｔ ｐ － ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｉ ｃ ｏ ｔ
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图 ２ ａ 中齿条 和箱 体分 别为元 件 的两个端 点设施 （） 加 于两个 端点 上 的力 Ｆ为大小 相 等 而方 向相 反 的压力
时， 力 为 正 ， 个 端点 上 相应 的速 度 为 和 ： 相对 两 ，
架， 通过仿 真分 析 ， 蓄能 悬架 在 不 同类 型 的 激励 作 用 对
下 的动态 响应 进 行 初 步研 究 ， 以掌握 蓄 能 悬 架 的性 能 特点， 为开展 蓄能悬架 的应 用研究 打下 基础 。
弹 簧 阻 阻 尼 Nhomakorabea 尼 器
１ 蓄 能 悬 架 系统 结构 和 组成
（） 蓄能悬架 ｂ
图 １ 两 种 悬 架 结 构 比较
Ｆ ｇ １ Ｔｗｏ ｔｐ ｓ ｏ ｕｓ ｅ ｉｎ ｓｒ ｃｕ ｅ ｉ． ｙ ｅ ｆｓ ｐ ｎｓｏ ｔｕ ｔ ｒ
１ ２ 惯性 蓄能 器的工 作原 理 ．
的电流 ， 用机械元件两端 的速度差来模 拟 电学元件两
端 的 电位 差 （ 电压 ）类 比电学元件 的特性 可 知 ， ， 弹簧 具
１ １ 蓄能 悬架 的设计 理论基 础 ．
（） 传统悬架 ａ
阻 尼
器
根据 机 电系 统 相 似 性 理 论 ， “ 电阻 ）一Ｌ（ 由 Ｒ（ 电
感） （ 一Ｃ 电容 ） 组成 的 电路 动态 特 性 的微 分 方程 与 描 ” 述 由“ 质量 ） （ 簧 ）一 （ ｍ（ 一ｋ 弹 Ｃ 阻尼器 ） 组 成 的机械 系 ” 统 动态特性 的微 分方 程是 完 全相 似 的 Ｊ 。按 照机 电模 拟方 法 ， 可用 机 械元 件 所 受 的力来 模 拟 通 过 电 学元 件
振 第２ 第 １ ９卷 ２期
动
与
冲
击
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩ ＢＲＡ ＯＮ ＡＮＤ Ｓ ＴＩ ＨＯＣＫ
基 于虚 拟 样 机模 型 的车 辆蓄 能 悬 架联合 仿 真研 究
江浩斌 ，耿建涛 ，张孝 良 ，王
（ 江苏 大学 汽车与交通工程学院 ， 镇江
涛
２２１ ） １０ ３
中 图 分 类号 ：Ｕ ６ ． ３ ． ４ ３３ ５ １ 文 献标 识 码 ：Ａ
悬架 对车 辆操纵 稳定 性 和行 驶 平顺 性 具 有重 要 影 响 。传统 被动 悬架 的刚度 和 阻尼 不 能 随路 面 状况 的变 化而变化 ， 以满 足 人们 对 车 辆性 能 的要 求 。主 动 和 难 半 主动悬 架技 术 虽 能 提 高 车 辆 动态 性 能 ， 主 动 悬 架 但 成 本偏 高 ， 主动悬架 存 在 时滞 问题 ， 以 国 内外 研 究 半 所 人 员都在 积极探 索提 高悬 架性 能 的新技 术 。 ２０ ０ ２年 英 国剑 桥 大学 学 者 Ｓ ｉ －］ 明 了一 种 ｍ ｔ ５发 ｈ 机 械式 惯性 蓄 能器 ， 于 ２ ０ 并 ０ ４年 提 出 了多种 车用 蓄 能 悬 架 的结 构模 型 ， 步 研 究 结 果 显示 了 蓄 能 悬 架 的 潜 初 在 优 势 。台 湾学 者 Ｗａ ｇＦ ｃｅ ｇ等 人 将 惯 性 蓄 能 ｎ ｕｈ ｎ 器 应用 于列车 悬 架 ， 善 了列 车 的乘 坐 舒 适 性 和 动 态 改 稳 定性 。 目前 ， 于 这 种 新 型 悬 架 系 统 的 研 究 报 道 甚 对 少 。本文 运用 虚 拟样 机 和联 合 仿 真 技 术 ， 惯 性 蓄 能 将 器 与弹簧 和阻 尼器在 虚拟 环境 里 连 接起 来 组 成 蓄能悬
摘 要 ：基于机电系统相似性理论 ， 设计了一种采用惯性蓄能器的车用蓄能悬架系统。运用 ＰＯ Ｅ软件建立了机 ｒ／
械式惯性蓄能器 的三维实体模 型， 通过接 口程序 Ｍ ｃ／ ｒ 将 蓄能器三维模 型导入到动 力学仿真软件 Ａ Ａ ｅｈ Ｐｏ Ｄ ＭＳ中 ， 弹性 与 元件 、 阻尼器连接 ， 构建 了 １４车辆蓄能悬架虚拟样 机模 型。在 Ａ Ａ ／ Ｄ ＭＳ和 Ｍａａ／ ｉ ｕｉｋ 合仿真环境 中 ， ｔ ｂ Ｓｍ ｌ 联 ｌ ｎ 分别对正 弦 输入 、 随机路面输入和阶跃输入作用下的蓄能悬架 动态性能进 行仿真分 析。结 果表 明 ， 能器具有 “ 蓄 通高 频 、 阻低频 ” 的 性能特点 ， 与传统的被动悬架相 比， 蓄能悬架可有效降低车身垂直振动加速度 ， 提高 了车辆 的行驶平顺性 。 关键词 ：惯性蓄能器 ； 虚拟样 机 ； 车辆悬架 ； 动态性能 ； 联合仿 真
速度 Ｖ 一 ， ＝ Ｖ 为正 。设 齿轮 轴 ２上 的齿 轮 半径 为 ｒ，
大齿 轮 ５半径 为 ｒ ， 齿 轮 １半径 为 ｒ ， １小 ， 飞轮 ４半 径 为
有相 位滞 后 及 “ 低 频 ， 高 频 ” 作 用 ， 通 阻 的 阻尼 器 呈 中
性 ， 以采用 弹簧 和阻尼 器并联 结 构 的传 统悬 架 ［ 图 所 如 １ａ ］ （ ） 只能缓 冲和 衰减高 频振 动和 冲击 。研 究 表 明 ，
惯性 蓄能 器具 有相位 超前及 “ 高频 ， 通 阻低 频 ” 的特性 ， 将惯 性 蓄能器 和阻尼 器并 联 可缓 冲和 衰减 低频 振 动 和 冲击 。因此 ， 先将 弹簧 和 阻尼 器并 联 ， 将惯 性 蓄能 若 再 器与 另一 个阻 尼器并 联 ， 最后 将 两 者 串联 ， 组成 一 个全
新结 构 的悬架 ［ 图 １ ｂ ］ 理论 上该 悬架 可在 全频域 如 （） ， 范 围 内缓 冲和 衰减 由路 面不平度 引起 的 冲击 和振 动 。
惯性 蓄能 器 的实 现 可 采 用 液 压 或 机 械 装 置 ， 型 典 的机 械结 构 为 齿 轮齿 条 式 和 螺 杆 一球 式 ’ 。本文 研 究 的齿轮 齿条 式惯性 蓄能 器结构 组成 如 图 ２ ａ 所示 。 （）