汽车前悬架系统动力学仿真与分析

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汽车悬架系统优化设计及性能分析

汽车悬架系统优化设计及性能分析一、介绍汽车悬架系统是车辆不可或缺的部分。

它主要负责车辆的支撑和减震工作，为行驶过程提供了舒适性和稳定性。

因此，汽车制造商在设计汽车悬架系统时非常重视性能和稳定性，尤其是在高速行驶和曲线驾驶方面。

在本文中，将探讨汽车悬架系统的优化设计和性能分析。

首先，我们将了解悬架系统的基本概念和组成部分。

接着，将讨论悬架系统的优化设计和性能分析方法，其中会包括液压悬挂系统和空气悬挂系统。

最后，我们将介绍一些常见的汽车悬架问题，并给出解决方案。

二、汽车悬架系统的基本概念和组成部分汽车悬架系统是由许多组成部分组成的。

基本上，悬架系统包括垂直弹簧、水平限制器、减震器、保持器和底盘等部件。

这些部分的设计和性能影响着车辆的轻重平衡、转向能力、制动力等。

垂直弹簧是悬架系统中最基本的部分之一。

其主要作用是支持车载负载和路面扭曲。

在一般情况下，垂直弹簧采用钢制线圈弹簧或橡胶制减震器。

水平限制器是悬挂系统中的一种保护设备。

其主要作用是控制车辆在水平和纵向方向上的运动。

减震器是悬架系统的关键部分。

它负责控制车辆在行驶过程中发生的震动。

减震器的作用是将垂直弹簧支持的能量转换成热能。

保持器主要是为了使车辆在转向时保持稳定。

在悬架系统中，保持器往往被视为弹簧与减震器之间的连接。

底盘是整个悬挂系统的核心部分。

它由上下两个零件组成。

下部通常由车身连接杆和悬架机构组成，而上部是用于固定悬架和与车体连接的结构。

底盘的作用是支撑整车负荷和稳定性。

三、悬架系统的优化设计和性能分析方法悬架系统的优化设计和性能分析一直是汽车工业中的重要问题。

优化设计方法的主要目标是减少悬架系统重量和体积，并增加车辆的稳定性和操纵性。

在性能分析方面，主要是采用试验、仿真和计算三种方法，以获得更准确的结果。

试验是最常用的分析方法之一。

它包括车辆实际测试、路试和底盘试验。

这种方法可以测量和分析悬架系统的各种性能参数，例如侧倾角、轮胎接地面、悬架行程、制动力等。

利用MATLAB的汽车主动悬架动力学仿真

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’ @2=A-> FNS6VK?QAQRK=Q6<=；Q6\AOFS6<=；/01,02 悬架作为现代汽车上重要的总成之一，对汽车的平顺性、操纵稳定性等有重要的影响 $ 传统的被动悬架虽然结构简单，但其结构参数无法随外界条件变化，因而极大的限制了悬架性能的提高 $ 主动悬架通过采用激励器取代被动悬架的弹性和阻尼元件，组成一个闭环控制系统，根据汽车的运动状态和当前激励大小主动做出反应，使其始终处于最佳工作状态 $ /01,02 是目前世界上最为流行的以数值计算为主的软件，不但具有卓越的数值计算功能和强大的图形处理能力，而且还具有在专业水平上开发符号计算、文字处理、可视化建模仿真和实时控制能力，使 /01,02 成为适合多学科、多部门要求的新一代科技应用软件 $ 在 /01,02 中有一个对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包—— — M4/8,4C^，支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统，与传统的仿真软件包相比，具有更直观、方便、灵活的优点 _ ! ‘ $

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摘要：本文基于ADAMS软件，对悬架系统进行了动力学仿真分析与优化设计。

通过建立悬架系统的模型，应用动力学仿真技术，研究了悬架系统在不同工况下的动力学性能，并进行了相应的优化设计。

仿真结果表明，通过优化设计，悬架系统的动力学性能得到了明显的提升，进而提高了整车的操纵稳定性和行驶舒适性。

1. 引言随着汽车工业的发展，悬架系统的性能对于整车的操纵稳定性和行驶舒适性起着至关重要的作用。

因此，对悬架系统进行动力学仿真分析和优化设计具有重要的理论意义和工程应用价值。

2. 悬架系统模型建立首先，根据悬架系统的实际结构和工作原理，建立了悬架系统的运动学和动力学模型。

模型包括弹簧、减振器、转向杆等各个部件，并考虑了车轮与地面之间的接触力和摩擦力。

通过ADAMS软件的建模工具和功能，对悬架系统进行了准确地建模。

3. 悬架系统动力学仿真基于悬架系统的模型，进行了不同工况下的动力学仿真分析。

通过设定不同的工况参数，如路面不平度、悬架系统参数等，研究了悬架系统在不同路况下的动力学性能。

仿真结果显示了悬架系统的悬架行程、车体加速度、横向加速度、滚动转矩等关键参数的变化规律。

4. 悬架系统优化设计根据悬架系统动力学仿真的结果，对悬架系统进行了优化设计。

通过改变悬架系统的参数和结构，优化了悬架系统的动力学性能。

具体而言，通过增加弹簧刚度、调整减振器阻尼等方式改善了悬架系统的行程和刚度特性。

通过优化悬架系统的参数，达到了提高整车操纵稳定性和行驶舒适性的目的。

5. 结果与分析通过悬架系统动力学仿真和优化设计，得到了悬架系统在不同工况下的性能变化趋势。

仿真结果表明，通过合理的优化设计，悬架系统的行程和刚度均得到了明显的改善。

同时，整车的操纵稳定性和行驶舒适性也得到了显著提升。

6. 结论本文基于ADAMS软件，对悬架系统进行了动力学仿真分析与优化设计。

通过建立悬架系统的模型，进行了不同工况下的仿真分析，并进行了相应的优化设计。

二分之一车辆悬架系统的动力学仿真研究

摘要：建立了二分之一车辆悬架系统的数学模型，应用ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ建立该系统的仿
真模型，对车辆以两种速度分别通过台阶和坡路时悬架各性能指标的响应进行研究，分析不同路
面激励、不同速度对悬架性能的影响；提出在悬架设计时应考虑车辆行驶在特殊路面的情况以实现悬架参数最佳匹配，从而使悬架性能达到最优，扩大悬架在更大范围内的适应性和实用性。
关键词：汽车；悬架；路面激励；ＭＡＴＩＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ；仿真分析中图分类号：Ｕ４６１．１文献标志码：Ａ文章编号：１６７１ —２６６８（２０１５）Ｏ１ —０００５ —０４
二分之一车辆悬架系统模型如图１所示。
ｚ３）；ＦＩ为质心惯性力，Ｆ１一ｚ。
ｃ
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一句
图２
半个车身的受力分析
Ｌ
ｍ为二分之一车身质量；Ｊ为二分之一车身转动惯量；０为车身质心处的俯仰角；为质心垂直位移；ｚｚ、ｚ为前、后车身垂直位移；ｎ、ｂ为车身质心至前、后轴的距离；Ｌ为轴距，Ｌ— ｎ＋ｂ；ｍｍ为前、后轮非簧载质量；Ｋ “ Ｋ为前、后轮胎的刚度；Ｚｏｆ、ｏ为前、后

汽车主动悬架系统建模及动力特性仿真分析

汽车主动悬架系统建模及动力特性仿真分析对于汽车主动悬架系统建模和动力特性仿真分析，可以分为两个方面，即建模和仿真。

首先是汽车主动悬架系统的建模。

建模的目的是通过数学方程和物理模型来描述悬挂系统的运动和特性。

建模可以从两个方面入手，一是车辆运动模型，二是悬挂系统模型。

车辆运动模型是描述车辆整体运动的数学模型，它包括车辆的质心、惯性力、加速度等参数，并考虑到车辆在不同路面条件下的受力情况。

一般可以采用多自由度的运动方程来描述车辆的运动。

悬挂系统模型是描述悬挂系统特性的数学模型，它包括弹簧、阻尼、悬挂支架等组成部分，并考虑到悬挂系统的动力学特性，如频率响应、刚度、阻尼等参数。

根据悬挂系统的工作原理和设计参数，可以建立悬挂系统的数学模型。

其次是动力特性的仿真分析。

仿真分析的目的是通过数值计算和仿真模拟来模拟和预测悬挂系统在不同工况下的动力特性。

可以通过将建立的悬挂系统模型和车辆运动模型导入仿真软件中进行仿真分析。

动力特性的仿真分析包括四个方面：路面输入、悬挂系统响应、车辆运动和动力性能评估。

路面输入是指对车辆行驶过程中的路面输入进行模拟和预测，可以通过信号生成器生成不同频率、振幅和相位的路面输入信号。

悬挂系统响应是指悬挂系统对路面输入做出的响应。

可以通过差动方程、拉普拉斯变换等方法来求解悬挂系统的动态响应，并得到悬挂系统的频率响应曲线、阻尼比、刚度等参数。

车辆运动是指车辆在不同路面输入下的运动情况，包括车辆的加速度、速度、位移等参数。

可以通过对车辆运动模型进行数值计算和仿真模拟来模拟和预测车辆的运动情况。

动力性能评估是指对悬挂系统的性能进行评估和比较，可以通过对悬挂系统的频率响应、稳定性、舒适性等指标进行计算和分析，来评估悬挂系统的动力性能。

总的来说，汽车主动悬架系统的建模和动力特性仿真分析是一项复杂而又重要的任务，通过对悬挂系统的建模和仿真，可以帮助设计和优化悬挂系统，提高车辆的悬挂效果和驾驶舒适性。

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。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

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。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日********大学毕业设计（论文）任务书姓名：院（系）：专业：班号：任务起至日期：毕业设计（论文）题目：基于ADAMS/Car汽车悬架系统动力学建模与仿真分析立题的目的和意义：汽车悬架是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性联结装置的统称。

汽车悬架系统动力学模型的研究

1 绪论随着社会的发展和文明的进步，汽车作为一种交通工具，已成为人们出行的主要选择，汽车乘坐的安全性、舒适性已成为世人关注的焦点。

汽车作为高速客运载体，其运行品质的好坏直接影响到人的生命安全，因此，与乘坐安全性、舒适性密切相关的轿车动力学性能的研究就显得非常重要。

悬架系统汽车的一个重要组成部分，它连接车身与车轮，主要由弹簧、减震器和导向机构三部分组成。

它能缓冲和吸收来自车轮的振动，传递车轮与地面的驱动力与制动力，还能在汽车转向时承受来自车身的侧倾力，在汽车启动和制动时抑制车身的俯仰和点头。

悬架系统是提高车辆平顺性和操作稳定性、减少动载荷引起零部件损坏的关键。

一个好的悬架系统不仅要能改善汽车的舒适性，同时也要保证汽车行驶的安全性，而提高汽车的舒适性必须限制汽车车身的加速度，这就需要悬架有足够的变形吸收来自路面的作用力。

然而为了保证汽车的安全性，悬架的变形必须限定在一个很小的范围内，为了改善悬架性能必须协调舒适性和操作稳定性之间的矛盾，而这个矛盾只有采用这折衷的控制策略才能合理的解决。

因此，研究汽车振动、设计新型汽车悬架系统、将振动控制在最低水平是提高现代汽车性能的重要措施[1][2]。

1.1 车辆悬架系统的分类及发展按工作原理不同，悬架可分为被动悬架(Passive Suspension)、半主动悬架(Semi-Active Suspension)和主动悬架(Active Suspension)三种，如图1.1所示[3]。

（a）被动悬架 (b)全主动悬架 (c)半主动悬架图 1.1 悬架的分类图1.1中Mu为非簧载质，Ms为簧载质量，Ks为悬架刚度，Kt为轮胎刚度；C1为被动悬架阻尼，C2为半主动悬架可变阻尼，F为主动悬架作动力。

目前我国车辆主要还是采用被动悬架(Passive Suspension)。

其两自由度系统模型如图1.1(a)所示。

传统的被动悬架一般由参数固定的弹簧和减振器组成，其弹簧的弹性特性和减振器的阻尼特性不能随着车辆运行工况的变化而进行调节，而且各元件在工作时不消耗外界能源，故称为被动悬架。

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２００８焦
２．３转向角、轮距变化量转向角：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。一般要求将该转角控制在一定范围内，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９所示为转向角变化曲线，可见，转向角变化稍微过大，可进一步进行优化。
（南昌大学机电工程学院，江西南昌３３００３１）
摘要：利用ＡＤＡＭＳ／Ｃａｒ整车设计软件包建立了该悬架系统动力学模型，选取“两侧车轮同向跳动”工况进行仿
真，在ＡＤＡＭｓ／ＰｏｓｔＰｒｏｃｅｓｓｏｒ后处理模块中分析了车轮上下跳动过程中参数变化对悬架性能的影响，总结出该型车
设计中存在的缺陷，优化了不符合设计要求的参数，使前束角、主销内倾角及转向角达到理想值。研究结果表明：
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（一０．５０／５０ｔｏｎｉ）。图６为前轮上跳时，前束变化值为０—０．５。／５０ｉ／ｌｍ，不满足设计要求。
－５０．０
－２５．０
０．０
Ｌｅｎ对ｈ／ｍｍ
２５．Ｏ

５０．Ｏ
图５前轮外倾角变化曲线Ｆｉｇ．５Ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌｃｕｒｖｅｏｆｃａｍｂｅｒａｎｇｌｅ
利用Ａｄａｍｓ／Ｃａｒ预测悬架性能简洁、方便且经济，仿真结果可用于指导悬架设计和参数优化。
关键词：麦弗逊悬架；动力学分析；仿真；优化
中图分类号：Ｕ４６１．１
文献标识码：Ａ
ＴｈｅＤｙｎａｍｉｃＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＶｅｈｉｃｌｅＦｒｏｎｔＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ
有：转向横拉杆内点（ｔｉｅｒｏｄ＿ｉｎｎｅｒ＿ｚ），转向横拉杆外点（ｔｉｅｒｏｄ—ｏｕｔｅｒ—Ｚ），下摇臂球头销（１ｅａ—ｏｕｔｅｒ—
Ｙ）‘７－ｓ］。针对上述问题，在保持整体布局不变的前提下，将转向横拉杆内点向上调整３０ｍｍ，将转向横拉杆外点向上调整２０ｍｍ，将下摇臂球头销向上调整１０ｍｍ，再次进行仿真分析，并将两次仿真曲线放在同一坐标下进行对比，结果如图１１一图１３。图中，实线和虚线分别代表参数改动前和改动后的结果。可以看出，优化后前束角明显减小，基本达到理想值；主销内倾角进一步减小；左右轮的转向角变化幅值改善明显。
第３０卷第１期２００８年３月
南昌大学学报·工科版ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
文章编号：１００６—０４５６（２００８）Ｏｌ—００４９—０４
Ｖ０１．３０Ｎｏ．１Ｍａｒ．２００８
汽车前悬架系统动力学仿真与分析
钱尼君，黄菊花，张庭芳
２．１前轮定位角２．１．１主销内倾角
主销内倾能使主销偏距减小，从而可减少转向时驾驶员加在方向盘上的力，使转向操纵轻便，同时也可减少从转向轮传到方向盘上的冲击力。在车轮跳动时，若主销内倾角变化过大，将会使转向沉重，加速轮胎磨损。实际设计时，大致范围为：７０—１３。。现代汽车主销内倾角有明显增大的趋势。如奥迪１００和上海桑塔纳轿车的主销内倾角为１４．２。，捷达为１４“引。图３为主销内倾角随车轮跳动的变化曲线。由图可以看出，主销内倾角的变化范围为１４．３。一１７．５０，可进一步进行优化。
作者简介：钱尼君（
一），男，硕士研究生；通讯作者：黄菊花（１９６２一），女，教授，博士，博士生导师。
．ｃｏｍ１９．８ｃｉ３１．
ｈｕａｎｇｊｕｈｕａｌ＠ｙａｌｌｏｏ
万方数据
·５０·
南昌大学学报·工科版
２００８年
地受力，延长减震器的寿命并满足使用性能要求，在布置上采用主销中心线、减震器中心线以及弹簧中心线不共线的形式。这一布置形式决定了其运动规律与其它形式的悬架系统的不同。一般在其它悬架系统结构中，对应于不同的车轮跳动位置，各点至主销中心的距离不变，而在三线不共线的麦弗逊悬架系统中，对应于不同的车轮跳动位置，各点至主销中心线的距离是变化的忙。Ｊ。
ｇｕｉｄｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｄｅｓｉｇｎａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．
ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｍａｃｐｈｅｒｓｏｎｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ；ｄｙｎａｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
车辆悬架系统是车架与车桥之间连接和传力装逊悬架系统进行了动力学建模、仿真，对前轮定位参
ＱＩＡＮＮｉＳｕｎ，ＨＵＡＮＧＪｕ—ｈｕａ，ＺＨＡＮＧＴｉｎｇ—ｆａｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００３１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆａｆｉ＇ｏｎｔｍａｃｐｈｅｒｓｏｎｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｓｏｍｅｔｙｐｉｅＭｖｅｈｉ－ｃｌｅ，ｂｕｉｌｔｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｆｕｌｌ·ｗｅｈｉｃｌｅｄｅｓｉｇｎｓｏｆｔｗａｒｅｐａｃｋａｇｅＡＤＡＭＳ／Ｃａｒ，ｓｉｍｕｌａｔｅｄｔｈｅｆｒｏｎｔｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｃａｓｅｏｆ“ｐａｒａｌｌｅｌｗｈｅｅｌｔｒａｖｅｌ”，ａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｓｖａｒｉａｔｉｏｎｏｎｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ’ＳｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｈｅｎｗｈｅｅｌｓｊｕｍｐｉｎｇｕｐａｎｄｄｏｗｎｕｎｄｅｒＡＤＡＭＳ／ｐｏｓｔｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ｓｕｍｍｅｄｕｐｔｈｅｄｅｓｉｇｎｂｕｇｓ，ｏｐｔｉｍｉｚｅｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆａｌｌｉｎｇｓｈｏｒｔｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｔｏｍａｋｅｔｈｅｔｏｅａｎｇｌｅ，ｔｈｅｋｉｎｇｐｉｎｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎａｎｇｌｅａｎｄｔｈｅｓｔｅｅｒｉｎｇａｎｄｅｍｅｅｔｔｈｅｉｄｅａｌｖａｌｕｅｓ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｉｔｉｓｓｉｍｐｌｅ，ｃｏｎｖｅｎ－ｉｅｎｔａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｔｏｐｒｅｄｉｃｓｕｓｕｐｅｎｓｉｏｎ’Ｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｉｔｈａｄａｍｓ／ｃａｒａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏ
文件一ＭＤＩ—ＳＵＳＰＥＮＳＩＯＮ—ＴＥＳＴＲＩＧ，并将其与悬架系统进行装配，构成动力学仿真模型㈨。
该悬架系统关键点的硬点坐标如表ｌ所示。
Ｔａｂ．１
表１悬架硬点坐标
Ｈａｒｄｐｏｉｎｔｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｏｆｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
图２麦弗逊前悬架系统动力学仿真模型Ｆｉｇ．２Ｄｙｎａｍｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｆｒｏｎｔ
矩，使汽车具有良好的行驶稳定性。当车轮随载荷变化而发生跳动时，如果主销后倾角出现大的变化，则回正力矩将出现过大或过小的现象，使汽车的操纵稳定性恶化。主销后倾角对转向时的车轮外倾变化影响较大。假如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。因此，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，这将导致不足转向能力较弱，最大横向加速度会增大。一般认为２。一３。是合理的范围。图５为车轮跳动时主销后倾角的变化曲线。由图４可见，当车轮在士５０ｍｍ跳动时，主销后倾角的变化范围为０．６５０—１．３５０，满足设计要求。
通过各个零件之间的约束关系，可以计算麦弗逊悬架的自由度数为３，即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。根据设计提出的麦弗逊悬架建立的３Ｄ模型如图１所示。
图１麦弗逊悬架３Ｄ模型Ｆｉｇ．１３ＤｍｏｄｅｌｏｆＭａｃＰｈｅｒｓｏｎｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
在ＡＤＡＭＳ／Ｃａｒ中，调用麦弗逊悬架模板文件建立悬架动力学模型，为了仿真需要，调用转向子系统模板文件ＭＤＩ—ＦＲＯＮＴ—ＳＴＥＥＲＩＮＧ．ｓｕｂ与激振台
ＭａｃＰｈｅｒｓｏｎｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ
２麦弗逊前悬架系统动力学仿真与分析
本典型车采用的轮胎规格为１８５Ｒ１５Ｃ一８ＰＲ，车体重心高度为８１９ｍｍ，轴距为３５７０ｍｍ。仿真选用两侧车轮同向跳动方式进行仿真，设置仿真步为１００。上下激振位移为５０ａｍ来研究前悬架跳动过程中主要性能参数的变化规律。仿真计算完毕，检查构件间无干涉现象，进入ＡＤＡＭｓ／ＰｏｓｔＰｒｏｃｅｓｓｏｒ后处理模块分析车轮上下跳动过程中参数变化对悬架性能的影响。
时互不影响，而且由于悬架质量较轻，缓冲与减震能上下方向的振动，并可以用减震器的行程及松紧，来
力很强，乘坐舒适，各项指标都优于非独立式悬架。
设定悬架的软硬及性能。
根据需要，作者在ＡＤＡＭＳ／Ｃａｒ中对该前麦弗
该悬架系统的一大特点是：为了保证系统合理
收稿日期：２００７—１１一０１
基金项目：江西省自然科学基金资助项目（０５１２０１３）
一已 ≈ 备《
图４主销后倾角变化曲线
Ｆｉｇ．４Ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌｃｕｒｖｅｏｆｃａｓｔｅｒａｎｇｌｅ
２．１．３前轮外倾角除主销内倾角和后倾角两个角度保证车辆直线
行驶的稳定性外，前轮外倾角也具有定位作用。如果空车时车轮的安装正好垂直于路面，则满载时，车桥将因承载变形，而可能出现车轮内倾。这将加速汽车轮胎的偏磨。另外，路面对车轮的垂直反作用力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向轮毂外端的小轴承，加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷，降低它们的使用寿命。因此，为了使轮胎磨损均匀和减轻轮毂外轴承的负荷，安装车轮时预先使车轮有一定的外倾角，以防止车轮内倾。同时，车轮有了外倾角也可以与拱形路面相适应。但是外倾角也不宜过大，否则也会使轮胎产生偏磨损。为防止车轮出现过大的不足转向或过渡转向趋势，一般希望车轮在上下跳动５０ｍｍ的范围内，外倾角一般在１０左右变化。图５为左右车轮同步上下跳动时车轮外倾角的变化曲线。可以看出，在车轮上跳过程（横坐标一５０—０ｍｍ）中，车轮外倾角在Ｏｏ—１．５。之间变化，满足设计要求。２．１．４前轮前束角