基于ADAMS_CAR的麦弗逊悬架优化设计
１ 模型分析
悬架的结构特点对操纵稳定性和平顺性的影响 至关重要。麦弗逊悬架左右对称于汽车纵向平面， 由 车身 １、减震器上体 ３、转向节总成 ４（包括减震器下
１
Ａ
２
３
４
５６
Ｈ
Ｂ
Ｃ
７
８
Ｇ
ＥＤ
Ｆ
图 １ 前悬架二维示意图
刘进伟 等： 基于 ＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ 的麦弗逊悬架优化设计
２００６ 年 ９ 月
体、轮 毂 轴 、制 动 底 板 等）、转 向 横 拉 杆 ５、转 向 器 齿 条 ６、下摆臂 ７ 及车轮总成 ８ 组成， 具体结构见图 １ 与表 １。各刚体之问的连接关系如下： 减震器上端 ３ 与车身 １ 的连接点用球铰约束； 转向节总成 ４ 与减 震器上体 ３ 用圆柱铰约束， 只能沿轴线移动和转动； 下摆臂一端通过转动铰 Ｆ 和 Ｇ 与车身相连 （其中一 个为虚约束）， 另一端通过球铰 Ｅ 与转向节总成相 连； 转向横拉杆一端通过球铰 Ｂ 与转向节总成相 连， 另一端通过球铰 Ｈ 与转向齿条相连。在进行运 动分析时， 转向齿条通过固定副与车身相连， 车轮总 成和转向节总成也通过固定副相连， 车身相对地面 不动。
ａｎａｌｙｓｅｓ ａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｒｉｚｅｓ ｓｏｍｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ． Ｔｈｅ ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｗａｓ ｕｎｃｏｖｅｒｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ
ｔｈｅｏｒｙ． Ｉｎ ｔｈｅ ｍｅａｎ ｔｉｍｅ， ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｎ ｈａｎｄｌｉｎｇ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．
Ｔｈｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍａｃｐｈｅｒ ｓｏｎ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡＤＡＭＳ ／ＣＡＲ
１
２
１
Ｌｉｕ Ｊｉｎｗｅｉ ， Ｗｕ Ｚｈｉｘｉｎ ， Ｘｕ Ｄａ
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００７０， Ｃｈｉｎａ；
０．０
２５．０
５０．０
长 度 （ｍｍ）
图 ７ 轮距变化曲线
转角控制在一定的范围内， 否则不仅影响汽车的操 纵稳定性， 而且会加剧轮胎的磨损。图上可以看出转 向角过大。
轮距变化量： 图 ７ 为左右车轮轮距变化量。跳动 时， 车轮绕瞬时中心摆动， 左右轮之间的距离必然产 生变化。轮距的变化一方面影响汽车的操纵稳定性。 另一方面， 由于轮胎的横向滑移， 导致轮胎的磨损， 降低了轮胎的使用寿命。设计时应尽量控制轮距变 化 量 ， 一 般 轿 车 的 轮 距 变 化 应 在 － ５ｍｍ ／５０ｍｍ～５ ｍｍ ／５０ｍｍ 之间， 图中轮距变化量为－ ８ｍｍ ／５０ｍｍ～ ８ｍｍ ／５０ｍｍ， 偏大。
ＡＤＡＭＳ （Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄｙｎａｍｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ， 机械系统动力学仿真分析软件） 中 的 Ｃａｒ 模 块 是 ＭＳＣ 与 Ａｕｄｉ、ＢＭＷ， Ｒｅｎａｕｌｔ 和 Ｖｏｌｖｏ 等公司合作开发的整车设计软件包， 能快速 建造高精度的参数化虚 拟 汽 车 模 型 。ＣＡＲ 模 块 是 ＡＤＡＭＳ 软件包中的一个专业化模块， 主要用于对 轿 车 （包 括 整 车 及 各 个 总 成 ）的 动 态 仿 真 与 分 析 。 对 于悬架系统来说， ＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ 在仿真结束后， 可自 动计算出 ３８ 种悬架特性， 根据这些常规的悬架特 性， 用户又可定义出更多的悬架特性， 产品设计人员
ｂｒｉｎｇｓ ｍａｎｙ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｔｏ ｃｏｍｐｕｔｅ ｔｈｅ ｖａｒｉｏｕｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｗｉｔｈ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓ ｔｈｅ
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ａ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｗｉｔｈ ＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ ａｎｄ ｖｅｒｉｆｉｅｓ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｃａｒ，
（ １． 武汉理工大学汽车工程学院， 湖北 武汉 ４３００７０； ２． 中国汽车技术研究中心， 天津 ３００１６２）
摘要： 汽车悬架系统为一多体系统， 部件之间的运动关系十分复杂， 传统的人工计算很难将悬架的各种特性表述清
楚。以国产某轿车为例， 应用多体运动学与动力学仿真软件 ＡＤＡＭＳ 中的 ＣＡＲ 专业模块建立该车的前后悬架多刚
２００６ 年第 ９ 期 （２总００第６ 年１８第２ 期９ ）期
农业装备与车辆工程 ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ ＥＱ农Ｕ业ＩＰ装ＭＥ备Ｎ与Ｔ 车＆ 辆ＶＥ工Ｈ程ＩＣＬＥ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｎｏ．９ ２００６ （ Ｔｏｔａｌｌｙ １８２）
基于 ＡＤＡＭＳ ／ ＣＡＲ 的麦弗逊悬架优化设计
１
２１Βιβλιοθήκη 刘进伟 ， 吴志新 ， 徐达
１ ／２ 前麦弗逊悬架约束方程数目为： ｍ＝６×１＋５× ３＋４×３＋３×２＝３９
１ ／２ 悬架自由度 ＤＯＦ＝６×７－ ｍ＝３ 也就是说， １ ／２ 前悬架有 ３ 个自由度， 它们分别 是： 车轮绕着车轴的转动、车轮绕主销的转动和车轮 的上下跳动。 应用 ＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ 对悬架系统进行建模原理相 对比较简单， 模型原理与实际的系统相一致。考虑 到汽车基本上为一纵向对称系统， 软件模块已预先 对建模过程进行了处理， 产品设计人员只需建立左 边或右边的 １／２ 悬架模型， 另一半将会根据对称性 自动生成。 在建立这个模型前， 必须先对悬架系统进行合 理简化。从汽车动力学的角度出发， 有人提出如下假 设。假设一： 前悬架系统各个刚体（车轮除外）相对于 整车而言， 其质量是微不足道的， 在建模过程中可以 忽略不计。这样前悬架系统每个刚体在各个方向的 惯性力均为零。由于每个刚体具有位移和速度， 因而 称其为悬架准动力学模型。假设二： 由于某些铰链在 一些方向的力的约束真值比较小， 对整车动力学的 影响可以忽略不计， 也假设其为零。例如球铰在三个 方面的力矩约束均为零。由于将悬架系统视为无质 量的传力杆系机构， 因而计算出的各刚体的内力和 内力矩更接近实际状况， 并可以将仿真工况扩大到 极限运动和危险运动等大运动范围的仿真。 先用 ＡＴＯＳ 扫描仪测出前悬架各个关键点的坐 标， 然后修改 ＣＡＲ 模块自带的麦弗逊前悬架硬点参 数， 所建立的虚拟样机模型如图 ２ 所示。在本次仿 真分析中， 将建立一个虚拟激振台， 设置上下激振位 移为 ５０ｍｍ， 以左右车轮同步上下跳动来计算悬架 跳动过程中主要性能参数的变化规律。
前束角： 设计时希望在车轮跳动时前束角不变或 变化幅度较小。前束变化的较理想特性值为： 前轮上 跳时， 为零至负前束（－ ０．５°／５０ｍｍ） ， 图 ３ 中前轮上跳 时， 前束变化值为 ０～－ １．９°／５０ｍｍ， 不满足设计要求。
主销后倾角： 主销后倾角对转向时的车轮外倾 角变化影响较大。若主销后倾角设计较大， 则外侧转 向轮的外倾角会向负方向变化。当前轮主销后倾角 较大时， 需增加前轮转向所必须的横向力， 以抵消外 倾推力， 这样不仅转向弱， 而且最大横向加速度也会
角 度 （°） ４．０
２．５
主销后倾角变化曲线
１．０
前轮外倾角变化曲线
－ ０．５ 前轮前束角变化曲线
－ ２．０
－ ５０．０
－ ２５．０
２５．０
５０．０
长 度 （ｍｍ）
图 ３ 前轮定位角曲线图
增大。一般认为合理的主销后倾角为 ２°～３°。图 ３ 所 示主销后倾角变化曲线， 变化范围在 ３°附近， 偏大。 １．２ 悬架刚度与侧倾角刚度
５．０Ｅ＋００５
０．０ － ５０．０ － ２５．０ ０．０ ２５．０ ５０．０ 长 度 （ｍｍ）
图 ５ 侧倾角刚度变化曲线
悬架刚度： 图 ４ 为悬架刚度变化曲线。随着车 轮的由下往上跳动， 悬架刚度不断减小。设计时应 尽量避免， 需要改进。
侧倾角刚度： 图 ５ 为侧倾角刚度变化曲线。从 图中可以看出， 压缩时侧倾刚度减小， 意味着在侧向 加速度增大时悬架的抗侧倾能力反而减弱， 设计时 不希望出现。 １．３ 车轮跳动产生的转向角、轮距变化量
车轮跳动产生的转向角： 图 ６ 为转角变化曲线， 左、右车轮变化相反。在车轮跳动过程中， 方向盘固 定， 由于转向拉杆的作用， 左右车轮会产生绕主销的 转动， 从而使左右车轮产生转向角。一般要求将该
２．５
１．２５
角度（ ）°
０．０
－ １．２５
５．０
角度（ ）°
０．０
－ ５．０
－ １０．０
－ ５０．０ － ２５．０
点／抬头变化量： 点／抬头性能影响乘坐舒适性， 是悬架设计中的一项重要指标。从图 ８ 和图 ９ 中可
长 度 （ｍｍ）
０．７０
０．６５
０．６０
０．５５
０．５０
０．４－５５０．０ － ２５．０
０．０
２５．０
５０．０
长 度 （ｍｍ）
图 ８ 点头量变化曲线
２．０
长 度 （ｍｍ）
１．５
１．０
－ ．２５
－ ５０．０ － ２５．０
·３５·
２００６ 年第 ９ 期
农业装备与车辆工程
４５０．０
１０．０
悬 架 刚 度 （Ｎ／ｍｍ）
３３７．５
２２５．０
１１２．５
０．０
－ ５０．０ － ２５．０
０．０
２５．０
５０．０
长 度 （ｍｍ）
图 ４ 悬架刚度变化曲线
２．０Ｅ＋００６
侧 倾 角 刚 度 （Ｎ／ｍｍ）
１．５Ｅ＋００６
１．０Ｅ＋００６
基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计
基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计一、概述本文以悬架系统为研究对象，运用多体动力学理论和软件，从新车型开发中悬架系统优化选型的角度，对悬架系统进行了运动学动力学仿真，旨在研究悬架系统对整车操纵稳定性和平顺性的影响。
文章提出了建立悬架快速开发系统平台的构想，并以新车型开发中的悬架系统优化选型作为实例进行阐述。
简要介绍了汽车悬架系统的基本组成和设计要求。
概述了多体动力学理论，并介绍了利用ADAMS软件进行运动学、静力学、动力学分析的理论基础。
基于ADAMSCar模块，分别建立了麦弗逊式和双横臂式两种前悬架子系统，多连杆式和拖曳式两种后悬架子系统，以及建立整车模型所需要的转向系、轮胎、横向稳定杆等子系统，根据仿真要求装配不同方案的整车仿真模型。
通过仿真分析，研究了悬架系统在左右车轮上下跳动时的车轮定位参数和制动点头量、加速抬头量的变化规律，以及汽车侧倾运动时悬架刚度、侧倾刚度、侧倾中心高度等侧倾参数的变化规律，从而对前后悬架系统进行初步评估。
1. 悬架系统的重要性及其在车辆动力学中的作用悬架系统是车辆的重要组成部分，对车辆的整体性能有着至关重要的作用。
它负责连接车轮与车身，不仅支撑着车身的重量，还承受着来自路面的各种冲击和振动。
悬架系统的主要功能包括：提供稳定的乘坐舒适性，保持车轮与路面的良好接触，以确保轮胎的附着力，以及控制车辆的姿态和行驶稳定性。
在车辆动力学中，悬架系统扮演着调节和缓冲的角色。
当车辆行驶在不平坦的路面上时，悬架系统通过其内部的弹性元件和阻尼元件，吸收并减少来自路面的冲击和振动，从而保持车身的平稳，提高乘坐的舒适性。
同时，悬架系统还能够根据车辆的行驶状态和路面的变化，自动调节车轮与车身的相对位置，确保车轮始终与路面保持最佳的接触状态，以提供足够的附着力。
悬架系统还对车辆的操控性和稳定性有着直接的影响。
通过合理的悬架设计，可以有效地改善车辆的操控性能，使驾驶员能够更加准确地感受到车辆的行驶状态，从而做出更为精确的操控动作。
基于ADAMS／Car的某微型车前悬架优化分析
（ ｑ ， ）＝０ 根 据 当前 时刻 的 系统 状 态 矢 量 值 ， 用 Ｔ ａ ｙ ｌ ｏ ｒ 级数 预估 下一 个 时刻 的状态矢 量值 ， 即：
Ｙ ｎ ＋ ｌ ＋ ＋ ｎ …
１ ＡＤ ＡＭＳ的动力学方程建立及求解
Ａ Ｄ Ａ ＭＳ ／ Ｃ ａ ｒ 程 序 采 用 拉 格 朗 日法 建 立 的模
基金项 目： 上海通 用五菱汽车公司科 研基金资助项 目（ Ｏ ｌ Ｗｌ Ｏ 一 ９ １ １ — ０ １ ０ 一 Ｏ Ｒ ０ ８ ） ．
武汉理工大学学报 （ 信息与管理工程版 ）
２ ０ １ ３ 年ｌ ０月
使用 Ｎ ｅ ｗ ｔ ｏ ｎ—Ｒ ａ ｐ ｈ ｓ ｏ ｎ迭 代 方 法求 解 以上 非
定性 。
其 矩 阵形 式 为 ： Ｆ＋ Ｆ ＝ ０ 其 中： Ｆ、 Ｆ 为 Ⅳ阶列 阵 ， 定义 为 ： Ｆ ＝［ Ｆ （ ） …Ｆ （ Ⅳ ］ Ｆ ：『 Ｆ （ ¨… Ｆ （ Ⅳ ］
令 ＝ ， ＝ 弓 ， 则系统动力学方程可化为 ：
ｒ
Ｆ（ ｑ ， ， ｚ ； ， Ａ， ）＝０
间 的力 和力 矩 ， 同时 由于 弹性 元 件 的作 用 又 可 以
２， … ， ｎ
，
减少 路 面对 车身 的 冲击 ， 使 汽车 振动 衰减 ， 增强 行 驶 的平顺 性 ＿ ｌ ； 其 次 使 汽 车 在 不 平 路 面 行 驶 时 也 能有 良好 的运 动 特 性 ， 保 证 汽 车行 驶 的操 纵 稳
（ ｑ 川 一∑ ｏ ｔ ｉ ｑ ＋ 。 ） ＝ ０
（ ｑ ｎ ＋ ｌ ， ｔ ） ＝０
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ３—２ ８ ． 作者简介 ： 吴 慧（ １ ９ ８ ９一） ， 女， 湖北鄂州人 ， 武 汉 理 工 大 学 机 电工 程 学 院 硕 士 研 究 生
基于ADAMS的麦弗逊悬架的仿真分析与优化
１ Ｚ 月
Ｄｅ ｃ ． ２ ０ １ ６
基于 Ａ Ｄ Ａ ＭＳ 的麦弗逊悬架的仿真分析与优化
李 凯 ， 袁 望 方 ， ， 马 相 飞
（ １ ． 长安 大 学汽 车学 院 ， 陕 西 西安 ７ １ ０ ０ ６ ４ ）
摘 要 ： 基 于悬 架 系统 对 汽 车 舒 适 性 和 操 稳 性 的 重 要 影 响 ， 本文利用 Ａ Ｄ Ａ ＭＳ仿 真 软 件 对 麦 弗逊 式独 立悬 架 进 行 动力 学 仿 真 与 优化 。根 据 麦 弗 逊式 独 立 悬 架 的 Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ模 型 及 硬 点 ， 首先在 Ａ Ｄ Ａ ＭＳ ／ Ｃ ａ ｒ 模 块 中搭 建 悬 架 的 物 理模
中 图分 类 号 ： Ｕ ２ ６ ０ ． ３ ３ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ７ — ３ ５ ５ ８ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ６ — ０ １ ０ １ — ０ ５
Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ Ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍａ ｃ Ｐｈ ｅ ｒ ｓ ｏ ｎ Ｓ ｕ Ｕ ｓ Ｓ ｐ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｓ ￣； ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｂａ ａ ｓ ｅ ｄ Ｉ １ ｏ ｎ ＡＤＡＭ Ｊ Ｖ ｌ Ｓ
基于ADAMS／CAR的麦弗逊悬架优化设计
２０ ０ ６年 第 ９期 （ 第 １２期 ） 总 ８
农 业装备 与 车辆工 程
Ａ Ｉ Ｕ Ｔ Ｒ ＬＥ Ｕ Ｐ Ｎ ＧＲＣ Ｌ Ｕ Ａ Ｑ ＩＭＥ Ｔ＆ Ｖ Ｈ Ｃ ＥＥ Ｇ Ｎ Ｅ ＩＧ Ｅ ＩＬ Ｎ Ｉ Ｅ ＲＮ
Ｎｏ９２ ｏ ． ０ ６
上 揭 示 了该 悬 架 的运 动 规 律 ， 进 行 优 化 分 析 的 同时 还提 出 了改进 的 意见 。 在 关键 词 ：多刚 体 体 动 力 学 ； 架 ； 真 ； ＤＡＭＳ ｃ 悬 仿 Ａ ／ ＡＲ 中图 分 类 号 ：Ｕ４ ３３ ６． 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ６ ３ ３ ４ （ ０ ６ ０ — ０ ４ ０ １ ７ — １ 式悬架 是 铰接式 滑柱 与下 横臂 组成 的悬
完全可 以通 过这些 特性 曲线 来 对悬 架进 行综合 性 能
的评 价 和分 析 。Ａ Ａ ／ｎｉｈ 模 块 能很 方便 地 进 Ｄ ＭＳ Ｉｓ ｔ ｇ
楚 。 以 国产 某轿 车为 例 ， 用 多体 运 动 学 与 动 力 学 仿 真软 件 Ａ ＭＳ 中的 Ｃ Ｒ 专 业 模 块 建 立 该 车 的前 后 悬 架 多 刚 应 ＤＡ Ａ
体模型 ， 对其 悬 架 的 各种 性 能 进 行 了仿 真 分 析 ， 究 了 悬 架 几 何 参 数 对 汽 车 操 纵 稳 定 性 的影 响 ， 理 论 验 证 的 基 础 研 在
（ ｏ ｌ ８ ） Ｔ ｔ ｌ １２ ａｙ
基于 ＡＤ ＭＳ Ｃ Ｒ的麦弗逊 悬架优化 设计 Ａ ／Ａ
刘 进 伟 ， 志新 徐 达 吴 ，
（． １武汉 理 工大学 汽 车 工程学 院 ， 湖北 武 汉 ４ ０ ７ ； ． ３０ ０ ２ 中国汽 车技 术研 究 中 心 ， 天津 ３ ０ ６ ） ０ １２ 摘 要 ：汽 车 悬 架 系统 为 一 多体 系统 ， 件 之 间 的运 动 关 系十 分 复 杂 ， 统 的人 工 计 算很 难 将 悬 架 的 各 种 特 性 表 述 清 部 传
基于ADAMS的麦弗逊悬架的动力学仿真和优化
轮外倾 角（ Ｃ ａ ｎ ｌ ｂ ｅ ｒ Ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ） 、主销后倾 ； ￣（ Ｃ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ Ａｎ ｇ ｌ ｅ ） 、主销内倾角（ Ｋｉ ｎ ｇ ｐ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｃ ｌ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａｎ ｇ ｌ ｅ ） ￣车轮转 向角 （ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｒ Ａｎ ｇ ｌ ｅ ）五个悬 架运 动特 性参数 ，同时研究 了这五个运动特性参数对汽车 的稳态响应特性 、直线行驶的稳定性、操 纵稳定性等众 多性能的影响。此外，以改善悬架的性能为 目标，从 Ａ ＤＡ ＭＳ ／ Ｃ ａ ｒ 模块 中导入 ＡＤ ＡＭＳ／Ｉ ｎ ｓ ｉ ｇ ｈ ｔ 模块 ，
（ 陕 西 汉 德 车 桥有 限 公 司 ， 陕 西 西 安 ７ １ ０ ２ ０ １ ） 摘 要 ：本 文 以 多刚 体 系 统 动 力 学 为理 论 基 础 ，应 用 多 体 运 动 学 与 动 力 学 仿 真 软 件 ＡＤ ＡＭＳ 中 的 Ｃ ａ ｒ 专 业 模 块 建 立 了麦 弗 逊 悬 架 多 刚 体 型 。在 对 该 悬 架 模 型 进 行 了两 侧 车 轮 同 向跳 动 的仿 真 分析 后 ，研 究 了前 束 ￣ （ Ｔ ｏ ｅ Ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ） 、车
（ Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ Ｈａ ｎ ｄ ｅ ａ ｘ ｌ ｅ Ｃｏ —Ｌ ｔ ｄ ． ． Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ Ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ２ ０１ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ － － ｒ ｉ ｇ ｉ ｄ Ｂｏ ｄ ｙ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ａ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ － － ｒ ｉ ｇ ｉ ｄ Ｂｏ ｄ ｙ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ Ｍｃ Ｐ ｈ ｅ ｒ ｓ ｏ ｎ
基于ADAMSCar的汽车悬架系统_动力学建模与仿真分析毕业设计
毕业设计（论文）题目：基于ADAMS/Car的汽车悬架系统动力学建模与仿真分析毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
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基于ADAMS／CAR环境下的麦弗逊悬架建模与仿真
点。 以地面为 Ｘ Ｙ平面， 汽车中心对称面为 Ｘ 平面 ， Ｚ 通过前轮轮心连线 ， 垂直 Ｘ 、 Ｚ两平面的面为 Ｙ ＹＸ Ｚ 平面 ， 取垂直 向上为 ｚ轴正 向， 车身右侧 为 Ｙ轴正
向， 以车 前进 方 向的反 方 向为 ｘ轴正 向 。 ２３ 模型 关键 点 的获 取 ． 硬 点 是各 零 件 之 间连 接 处 的 关键 几 何 定 位 点 ，
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确定硬点就是在子系统坐标系中给出零件之间连接 点的几何位置 。模型关键硬点的空间位置坐标和相
关系数是建立运动学模型的关键 ，从零部件装配图 上 可 以得 到 硬点 的坐标 值 。
２４ 仿真 模 型的 建立 ．
沃尔沃等公司合作开发的整车设计软件包 ，集成了 他们在汽车设计 、 开发方面的专家经验 ， 能够帮助工 程师快速建造高精度的整车虚拟样机 ， 采用的用户 化 界面 是 根据 汽 车 工程 师 的 习惯 而 专 门设 计 的 ， 包
括 整 车动 力 学模 块 （ ｅｉｅ ｙａ ｃ ） Ｖ ｈｃ ｎｍｉ 和悬 架 设计 ｌＤ ｓ
Ａ Ａ ／Ａ Ｄ ＭＳＣ Ｒ是 ＭＤ 公 司与奥 迪 、 马 、 Ｉ 宝 雷诺 和
些 曲线来对悬架进行综合性能 的评价和分析圆 。 为分析国产 Ｍ Ｖ帅客前悬架 的性能 ，本文借 Ｐ 助Ａ Ａ Ｓ Ａ Ｄ Ｍ ／ Ｒ模块 ，构建该悬架的运动学模型 ， Ｃ
并对影 响车辆操稳性 的特性参数在汽车行驶 中的 变化进行了仿真分析。
模块 （ ｕｐｎｉ ｅ ｇ ） ＳｓｅｓｎＤ ｓ ｎ 。对 于悬架 系统 来说 ， ｏ ｉ ＡＡ Ｓ Ａ Ｄ Ｍ ／ Ｒ在仿真结束后 ， 自动计算出 ３ 多种 ｃ 可 ０ 悬架特性 ， 根据这些常规 的悬架特性 ， 用户又可定义
基于ADAMS_CAR的麦弗逊悬架优化设计
２００６年第９期农业装备与车辆工程图１前悬架二维示意图收稿日期：２００６－０５－３０作者简介：刘进伟（１９８０－），男，湖北天门人，武汉理工大学汽车工程学院车辆工程系在校研究生，研究方向：汽车设计方法。
基于ＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ的麦弗逊悬架优化设计刘进伟１，吴志新２，徐达１（１．武汉理工大学汽车工程学院，湖北武汉４３００７０；２．中国汽车技术研究中心，天津３００１６２）摘要：汽车悬架系统为一多体系统，部件之间的运动关系十分复杂，传统的人工计算很难将悬架的各种特性表述清楚。
以国产某轿车为例，应用多体运动学与动力学仿真软件ＡＤＡＭＳ中的ＣＡＲ专业模块建立该车的前后悬架多刚体模型，对其悬架的各种性能进行了仿真分析，研究了悬架几何参数对汽车操纵稳定性的影响，在理论验证的基础上揭示了该悬架的运动规律，在进行优化分析的同时还提出了改进的意见。
关键词：多刚体体动力学；悬架；仿真；ＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ中图分类号：Ｕ４６３．３文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－３１４２（２００６）０９－００３４－０５ＴｈｅＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＭａｃｐｈｅｒｓｏｎＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＡＤＡＭＳ／ＣＡＲＬｉｕＪｉｎｗｅｉ１，ＷｕＺｈｉｘｉｎ２，ＸｕＤａ１（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆｖｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎａｓｓｅｍｂｌｙｏｆｃａｒｉｓａｍｕｌｔｉ－ｂｏｄｙｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｍｏｔｉｏｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐａｍｏｎｇｔｈｅｐａｒｔｓｉｓｖｅｒｙｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ，ｓｏｉｔｂｒｉｎｇｓｍａｎｙｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｔｏｃｏｍｐｕｔｅｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆａｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｗｉｔｈＡＤＡＭＳ／ＣＡＲａｎｄｖｅｒｉｆｉｅｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆａｃｅｒｔａｉｎｄｏｍｅｓｔｉｃｃａｒ，ａｎａｌｙｓｅｓａｎｄｐａｒａｍｅｔｒｉｚｅｓｓｏｍｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ．Ｔｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｗａｓｕｎｃｏｖｅｒｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｔｈｅｏｒｙ．Ｉｎｔｈｅｍｅａｎｔｉｍｅ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｇｅｏｍｅｔｒｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｈａｎｄｌｉｎｇａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉ－ｂｏｄｙｓｙｓｔｅｍ；ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ农业装备与车辆工程ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＶＥＨＩＣＬＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ２００６年第９期（总第１８２期）Ｎｏ．９２００６（Ｔｏｔａｌｌｙ１８２）０引言麦弗逊式悬架是铰接式滑柱与下横臂组成的悬架形式。
基于ADAMS的麦弗逊悬架的仿真分析与优化
基于ADAMS的麦弗逊悬架的仿真分析与优化基于悬架系统对汽车舒适性和操稳性的重要影响，本文利用ADAMS仿真软件对麦弗逊式独立悬架进行动力学仿真与优化。
根据麦弗逊式独立悬架的CATIA模型及硬点，首先在ADAMS/Car模块中搭建悬架的物理模型，然后进行仿真分析，再利用后处理模块ADAMS/PostProcessor模块查看仿真结果，得到有关悬架性能的曲线，包括四轮定位参数曲线，并对分析不合理的车轮前束角通过ADAMS/Insight模块进行了进一步的优化，最终明显提高了汽车的舒适性和操稳性。
标签：ADAMS；麦弗逊；悬架；仿真；优化Abstract：In view of the important influence of suspension system on the comfort and stability of vehicle，simulation analysis and optimization of MacPherson suspension system are carried out by ADAMS. Firstly，based on the CATIA model and the hard points of MacPherson independent suspension，the model of MacPherson independent suspension is built by the ADAMS/Car. Then the simulation analysis is carried out and the simulation results are gained by the ADAMS/Postprocessor. The results get the suspension performance curve，including the four-wheel positioning parameter curve. Finally，the experiments prove obviously on improving the comfort and stability of vehicle through analyzing the unreasonable wheel toe Angle by ADAMS/ Insight.Key words：ADAMS；MacPherson；suspension；simulation；optimization一、引言近些年来，汽车行业的迅速发展推动了汽车技术的不断完善，促使汽车的舒适性和操稳性能也在不断提高，不断满足人们对于汽车性能的要求。
基于ADAMS的麦弗逊前悬架优化研究
基于ADAMS的麦弗逊前悬架优化研究作者：江苏大学汤靖高翔陆丹提要：针对厂家反映的汽车前轮磨损严重的问题，以多体系统动力学理论为基础，应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS的Car 专业模块建立该皮卡车麦弗逊式前悬架多体系统模型，并采用ADAMS/Insight 模块进行性能分析，找出磨损严重的原因，同时进一步进行悬架布置优化设计，最终得出优化的悬架布置方案，较好地解决了轮胎磨损的问题。
关键词：汽车CAD；ADAMS；麦弗逊悬架；多体动力学0 引言麦弗逊独立悬架具有结构简单、非簧载质量小、发动机及转向系易于布置、适合于同多种形式的弹簧相匹配以及能实现车身高度的自动调节等优点。
但是，由于主销轴线位置在减振器与车身连接铰链中心和横摆臂与转向节连接铰链中心的连线上，因此当悬架在变形时，主销轴线也随之改变，前轮定位参数和轮距也都会相应改变，且变化量可能很大。
因此，如果悬架结构设计不当，就会大大影响汽车产品的使用性能(如转向沉重、摆振、轮胎偏磨、影响轮胎使用寿命等)[1]。
某客货两用皮卡车的前悬采用的是麦弗逊悬架，厂家反映存在该悬架轮胎磨损非常严重，为解决此问题，我们借助ADAMS/Car 专业模块，构建该悬架的电子样机模型，使用ADAMS/Insight 试验设计与分析模块进行虚拟试验，并进行了优化设计。
机械系统动力学仿真分析软件ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of MechanicalSystem）中的Car 专业模块是MSC 与Audi、BMW、Renault、和Volvo等公司合作开发的整车设计软件包，整合了他们在汽车设计、开发方面的经验，能够帮助工程师快速建造高精度的包括车身、悬架系统、传动系统、引擎、转向机构、制动系统等子系统在内的参数化虚拟汽车模型。
ADAMS/Insight 功能扩展模块是ADAMS 基于网页的试验设计与分析模块，能对仿真进行实验设计，使用户可以更精确地对设计进行量化研究，应用ADAMS/Insight，我们可以很方便地进行一系列的仿真试验，从而精确地预测所设计的复杂的机械系统在各种工作条件下的性能，并对试验结果提供专业化的统计结果[2]。