车辆悬架中高频振动传递分析与橡胶衬套刚度优化
《2024年汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》范文
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车动力总成悬置系统的性能逐渐成为影响汽车乘坐舒适性和驾驶稳定性的关键因素。
本文旨在通过对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，提出有效的优化设计方案，以提高汽车的整体性能。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统是连接发动机、变速器等动力总成部件与车身的重要装置，其作用是减少动力总成振动对车身的影响，保证汽车行驶的平稳性和舒适性。
该系统主要由橡胶悬置、金属部件以及相应的控制系统组成。
三、振动分析1. 振动来源汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的燃烧振动、曲轴转动引起的惯性力振动以及路面不平引起的整车振动等。
这些振动通过动力总成传递到悬置系统，进而影响汽车的乘坐舒适性和驾驶稳定性。
2. 振动传递路径振动在动力总成悬置系统中的传递路径主要包括：发动机振动通过橡胶悬置传递到金属部件，再通过金属部件传递到车身。
此外，控制系统也会对振动传递产生影响。
3. 振动影响过大的振动会导致车身抖动、噪音增大，影响乘坐舒适性；同时，也会对动力总成部件产生损伤，降低汽车的使用寿命。
因此，对动力总成悬置系统的振动进行分析至关重要。
四、优化设计1. 设计原则针对汽车动力总成悬置系统的振动问题，优化设计应遵循以下原则：减小振动传递、提高系统刚度、优化控制系统等。
同时，还需考虑系统的轻量化、可靠性以及制造成本等因素。
2. 优化方案（1）材料选择：选用高弹性模量、高阻尼性能的橡胶材料，提高悬置系统的减振性能。
（2）结构优化：通过有限元分析等方法，对悬置系统的结构进行优化设计，减小振动传递，提高系统刚度。
例如，可以调整橡胶悬置的形状、尺寸以及布置位置等。
（3）控制系统优化：通过引入先进的控制算法和传感器技术，实现动力总成悬置系统的智能控制，提高系统的响应速度和减振效果。
（4）多场耦合分析：综合考虑发动机、变速器等动力总成部件的振动特性以及车身的动态响应，进行多场耦合分析，为优化设计提供依据。
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展，消费者对汽车性能的要求日益提高，其中，汽车的舒适性和稳定性成为了重要的考量因素。
汽车动力总成悬置系统作为连接发动机与车身的重要部分，其性能的优劣直接影响到整车的振动特性和乘坐舒适性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析及优化设计显得尤为重要。
本文将针对汽车动力总成悬置系统的振动问题进行分析，并提出相应的优化设计方案。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、离合器、变速器、驱动桥等组成，通过悬置装置与车身相连。
其作用是支撑和固定动力总成，减少振动和噪声的传递，保证汽车的平稳运行。
动力总成悬置系统的性能直接影响到整车的乘坐舒适性和行驶稳定性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统振动的主要原因是发动机的运转产生的激励力以及道路的不平度等因素引起的。
这些激励力通过悬置装置传递到车身，导致整车的振动。
此外，动力总成各部件之间的相互作用也会产生振动。
2. 振动影响分析汽车动力总成悬置系统的振动会影响整车的乘坐舒适性和行驶稳定性。
过大的振动会导致乘客感到不适，严重时甚至会影响到驾驶安全。
此外，振动还会导致动力总成各部件的磨损加剧，降低整车的使用寿命。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计原则在进行汽车动力总成悬置系统的优化设计时，应遵循以下原则：首先，要保证动力总成的稳定性和可靠性；其次，要尽量减少振动和噪声的传递；最后，要考虑到整车的重量和成本等因素。
2. 优化方案针对汽车动力总成悬置系统的振动问题，可以采取以下优化方案：（1）改进悬置装置的设计：通过优化悬置装置的结构和材料，提高其支撑和减振性能。
可以采用橡胶减震垫、液压减震器等减震元件，以减少振动和噪声的传递。
（2）优化动力总成的布局：合理布置发动机、离合器、变速器等部件的位置和角度，以降低各部件之间的相互作用力，减少振动的产生。
在改善橡胶减震衬套动静刚度比中的应用
在改善橡胶减震衬套动静刚度比中的应用《在改善橡胶减震衬套动静刚度比中的应用》我是一个汽车修理店的小老板，每天都会遇到各种各样的汽车问题。
今天店里来了一位老顾客，老张。
老张开着他那辆已经有些年头的小轿车，一进门就皱着眉头说：“哎呀，我这车子最近开起来感觉特别不舒服，过个小坑洼的时候，那震动就像要把我的老骨头都给颠散架了。
”我笑着迎上去，打趣道：“老张啊，你这老伙计可也算是跟着你风风雨雨这么多年了，估计是哪里有点小毛病了。
”我心里大概有了个方向，这震动的问题，很可能和橡胶减震衬套有关。
橡胶减震衬套就像是汽车的小弹簧床，默默地在汽车的各个关键部位发挥着减震的作用。
我把老张的车开到升降机上，开始仔细检查。
这时候我的小徒弟小李也凑了过来，眼睛里满是好奇。
我一边检查一边给小李讲解：“你看啊，这个橡胶减震衬套啊，它有个动静刚度比的问题。
这就好比一个人，平时站着的时候很稳（静态），但是一跑起来（动态），他的灵活程度就不一样了。
橡胶减震衬套在汽车静止的时候，要有一定的刚度来支撑汽车的结构，就像人站着要有个挺直的脊梁；而汽车行驶的时候，也就是动态的时候，它的刚度又得发生变化来适应路面的颠簸，就像人跑步的时候要调整自己的步伐和姿态。
如果这个动静刚度比不合适，就像人跑步的时候姿势很别扭，汽车就会颠得厉害。
”小李似懂非懂地点点头，问道：“师傅，那怎么才能改善这个动静刚度比呢？”我从工具架上拿起一个橡胶减震衬套的样品，开始详细解释：“这就需要一些巧妙的应用啦。
首先，橡胶的材料选择很关键。
就像做菜，不同的食材（橡胶种类）做出来的菜味道（减震效果）可大不一样。
我们要选择那种在不同受力情况下，弹性变化比较合适的橡胶。
比如说，有些新型的合成橡胶，它们在静态下能保持较好的硬度，像坚固的城堡一样支撑着汽车；而在动态受力时，又能像柔软的棉花一样灵活地变形，把震动给吸收掉。
”我把老张车上的橡胶减震衬套拆了下来，指着说：“你再看这个衬套的结构设计。
电动汽车橡胶悬置系统高频振动特性研究
电动汽车橡胶悬置系统高频振动特性研究电动汽车橡胶悬置系统高频振动特性研究步骤一：引言在电动汽车悬置系统中，橡胶组件被广泛应用于减震和隔振功能。
然而，随着电动汽车的普及和使用条件的多样化，高频振动对橡胶悬置系统的影响成为研究的重点。
本文旨在探讨电动汽车橡胶悬置系统的高频振动特性，为相关研究和工程应用提供参考。
步骤二：橡胶材料特性首先，我们需要了解橡胶材料的特性对高频振动的响应。
橡胶具有较高的延展性和粘弹性，能够吸收和分散振动能量。
然而，橡胶材料在高频范围内的响应特性可能与低频范围存在差异，这对于电动汽车的振动控制具有重要意义。
步骤三：橡胶悬置系统建模接下来，我们需要建立电动汽车橡胶悬置系统的数学模型。
该模型应包括橡胶组件、悬置系统的其他组件以及与车辆的相互作用。
通过模拟不同工况下的高频振动，我们可以评估橡胶组件对振动的响应，并判断其是否满足设计要求。
步骤四：振动试验与数据采集为了验证模型的准确性，并获得橡胶悬置系统在不同频率下的振动特性，我们需要进行振动试验并进行数据采集。
通过在实际道路条件下的试验，我们可以获得橡胶悬置系统受到的真实振动激励，并测量橡胶组件的振动响应。
步骤五：数据分析与结果讨论在数据采集完成后，我们需要对实验数据进行分析，并与数学模型的预测结果进行对比。
通过比较实验数据和模型的一致性，我们可以评估模型的准确性，并深入理解电动汽车橡胶悬置系统的高频振动特性。
此外，我们还可以讨论橡胶材料的特性对振动响应的影响，并提出改进和优化的建议。
步骤六：结论与展望最后，我们需要总结研究的主要结果，并对未来的研究方向提出展望。
通过本文的研究，我们可以更好地了解电动汽车橡胶悬置系统在高频振动下的特性，并为其设计和优化提供指导。
总之，电动汽车橡胶悬置系统的高频振动特性研究是一个复杂而重要的课题。
通过以上步骤的逐步思考和研究，我们可以更好地理解橡胶材料的特性，并为振动控制和悬置系统的设计提供有效的解决方案。
汽车悬架橡胶衬套刚度的优化设计
汽车悬架橡胶衬套刚度的优化设计
赵振东;雷雨成;袁学明
【期刊名称】《机械科学与技术》
【年(卷),期】2006(025)002
【摘要】基于ADAMS软件,提出了悬架橡胶衬套各向刚度的优化设计方法及流程.并以一轿车四连杆后悬架为算例,通过对优化前后结果进行悬架运动学对比分析,验证了优化设计方法的有效性.
【总页数】3页(P168-170)
【作者】赵振东;雷雨成;袁学明
【作者单位】同济大学,汽车学院,上海,200092;同济大学,汽车学院,上海,200092;同济大学,汽车学院,上海,200092
【正文语种】中文
【中图分类】U463.33
【相关文献】
1.汽车悬架橡胶衬套刚度特性分析方法的研究 [J], 邓小强;邓雄志;邱俊杰;邱万超
2.某汽车悬架纵臂衬套疲劳寿命优化设计 [J], 王小莉;;
3.某汽车悬架纵臂衬套疲劳寿命优化设计 [J], 王小莉
4.汽车悬架变刚度筒式橡胶衬套的静特性分析 [J], 李景蒲;王利伟
5.一种汽车悬架衬套用橡胶组合物 [J], 赵敏
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橡胶衬套刚度对悬架运动特性的影响分析
橡胶衬套刚度对悬架运动特性的影响分析摘要：论文通过ADAMS/insight分析了橡胶衬套对定位参数的灵敏度问题，为有针对性的设计衬套和悬架提供了依据。
关键词：橡胶衬套；悬架；ADAMS/insight在现代汽车的悬架导向机构连接处越来越多的使用了橡胶衬套，并且导向机构本身也采用了柔性较大的弹性体，大量研究表明，由这些构件形成的悬架系统综合力学特性对汽车的行驶平顺性、操纵稳定性、制动性等均有显著影响。
因此很有必要研究橡胶衬套刚度对悬架弹性运动学规律的影响[1]。
1 灵敏度函数为有效对悬架性能进行分析，需研究悬架系统函数对设计变量的敏感度。
参数灵敏度是系统的参数变化对系统动态性能的影响程度[1][2][3]。
若系统函数可导，在连续系统中其一阶灵敏度系统函数可表示为：(1)式中：—系统函数；—设计变量，;n—设计变量个数。
2 橡胶衬套参数和灵敏度分析在悬架结构尺寸、轮胎参数确定的条件下，橡胶衬套刚度的变化直接导致车轮定位参数的波动[4]。
论文中试验件为控制臂和橡胶衬套总成4个，分别为前摆臂、后摆臂、上摆臂和纵臂，表4.1给出了各个橡胶衬套的外形尺寸和连接对象,表4.2列出了1~7#橡胶衬套各方向的刚度值。
以试验测得的悬架模型中橡胶衬套1~7#六个方向的刚度为设计变量，通过ADAMS/insight来研究它们对车轮定位参数的影响。
为了方便起见，在灵敏度分析时，我们用衬套刚度的比例因子来代替设计变量。
此处所谓的比例因子，就是把原衬套的刚度值看作“1”，衬套刚度值变化后变为原来的r倍。
各设计变量的灵敏度分析结果，如图1所示。
(a)外倾角影响因素(b) 前束角影响因素图1 灵敏度分析结果图1是衬套对悬架定位参数灵敏度分析结果，其中Effect指的是某处坐标值变化引起的某参数的变化与该参数原值的比值，在这个过程中其他因素认为取其平均值。
Effect的值能很好的表现坐标值在扰动时引起的特性参数变化的情况。
从图1可以看出，7#、1#、5#衬套对外倾角、前束的影响较大。
橡胶衬套刚度对悬架弹性运动影响的研究
表 ３ 不 同组 合 下统 一 目标 函数 值
表 ２ 不 同组 合 下统 一 目标 函数 值
４３优 化前后 的悬架运 动学特性 分析 。
通过表 １ ，可以看 出 ｔ， ｌｔ ｚ 对各定位参数的影响都在前两位 ，
，
经过两次实验优化设计 ，悬架 的运动学参 数有 了一定 的改 进 。 了证 明第二次优化后的各运动学参数的变化情况 比第一次 为
ＪＡＮＧ Ｄｏ ｇ ＧＡＯ Ｘｉｎ ， Ｉ Ｉ ｎ， ａ ｇ Ｌ Ｕ Ｙｉ
（ ｃｏ ｌ ｆ ｕｏ ｂｌ ａ ｄＴ ａ ｃＥ ｇ ｅ ｒ ｇＪ ｎ ｓ ｎｖｒｉ ，ｈ ｎｉｎ １０ ３ Ｃ ｉａ Ｓｈ ｏ ｏ ｔ Ａ ｍｏ ｉ ｎ ｒｆ ｎ ｉ ｅｉ ， ａ ｇｕＵ ｉｅｓ ｙＺ ｅｊ ｇ２ ２ １ ， ｈｎ ） ｅ ｉ ｆ ｎ ｎ ｉ ｔ ａ
第 １ Ｏ期 ２１年 １ ０１ Ｏ月
文 章 编 号 ：０ １ ３ ９ （ ０ １ １— ２ ７ ０ １０ — ９ ７ ２ ｌ ）０ ０ ０ — ３
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｈｉ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｎｅ ｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｅ ｎ ｆ ｃｕｒ
橡胶 衬 套 刚度 对 悬架 弹性 运 动影 响 的研 究
Ｋｅ ｒ ： ｓ ｎｓｏ Ｓｅ ｉｉ ｔ ｎａ ｙ ｉ ； ｙ ｗｏ ｄｓ Ｓｕ ｐｅ ｉ ｎ； ｎｓｔｖｉｙ ａ ｌ ｓｓ Ｂｕｓ ｎｇｓ ｉｆ ｅ ｓ Ｅｌ ｔ ｋｉ ｍ ａ ｉｓ ｈｉ ｔｆｎ ｓ ； ａｓｏ ｎｅ ｔｃ
中图分 类号 ： Ｈ１ ， ４ ３３ 文 献标 识码 ： Ｔ ６Ｕ ６． ３ Ａ
根据某车型前悬架关键点坐标值 、弹簧 、减震器的特性曲 变化直接导致车轮定位参数的波动。以麦弗逊悬架下控制臂轴上 线， 利用多刚体动力学软件 Ａ Ａ 建立带有横向稳定杆的前麦 的前后衬套径 向刚度 、 Ｄ ＭＳ 轴向刚度及扭转刚度作为设计 变量 ， 即 ＝ 弗逊式悬架运 动学仿： 真模型［在副车架 上建立 固定约束 ， 拟 ［ ｈｋ ｋ ， ，ｈｋ ， ， ］ ５ １ ， 用模 Ｊ ，ｌ ｂｔ ｋ ，ｈｋ ｔ 。式中 ： ｉ ｝ ｋ 下标 … ’ １—前衬 套 ；２—后 衬 “” 的台架作用于车轮的力进行激励 。建立的模型 ， 图 １ 如 所示 。
橡胶衬套刚度对悬架特性的影响_高晋
第40卷 第2期吉林大学学报(工学版) Vol .40 No .22010年3月Journal o f Jilin Unive rsity (Engineering and Technolo gy Edition ) M ar .2010收稿日期:2009-04-13.基金项目:吉林省科技发展计划重点项目(20040332-2).作者简介:高晋(1982-),男,博士研究生.研究方向:汽车系统动力学.E -mail :w rdbbnr @ 通信作者:宋传学(1959-),男,教授,博士生导师.研究方向:汽车系统动力学.E -mail :so ng chx @橡胶衬套刚度对悬架特性的影响高 晋,宋传学(吉林大学汽车工程学院,长春130022)摘 要:对ADAMS /Car 中衬套刚度的计算进行了说明,在此基础上建立了一个双横臂悬架的刚弹耦合模型。
通过ADAM S /Insight 对各个衬套的刚度进行灵敏度分析,分析了衬套刚度的变化对车轮定位参数和悬架刚度的影响,得出车轮定位参数随橡胶衬套刚度变化的规律。
选取刚度变化对车轮定位参数影响较大的衬套力比例因子作为设计变量,选取车轮外倾角、前束、主销内倾角、轮距为优化目标,对不同的衬套取不同的比例因子,通过ADAM S /Insight 自动完成设计的空间组合,并进行仿真计算。
根据目标函数对设计空间过滤,最终达到对车轮定位参数的优化设计。
关键词:车辆工程;汽车悬架;橡胶衬套;灵敏度分析;衬套刚度中图分类号:U463.33 文献标志码:A 文章编号:1671-5497(2010)02-0324-06Influence of rubber bushing stiffness on suspension performanceGAO Jin ,SONG Chuan -x ue(College of Automotive Engineering ,J ilin University ,Changchun 130022,China )A bstract :The calculation o f bushing stiffness w as introduced in the softw are ADAMS /Car ,and based on it a rigid -flex co upling model w as built for the automo tive do uble wishbo ne suspension sy stem .The sensitivity analy ses of the siffness of different rubber bushings were do ne by the softw are ADAM S /Insig ht ,and the influences o f the rubber bushing stiffne ss on the w heel alig nment pa rameters and the suspensio n stiffness w ere analy zed ,and the chang e patte rns of the w heel alig nment paramete rs versus the rubber bushing stiffness we re o btained .Taking the scale factors of the bushing forces that affects significantly on the w heel alignment parameters as the desig n variables ,the camber angle ,the toe ang le ,the kingpin inclinatio n ang le and the w heel track as the optimization targ ets ,fo r the different scale facto rs of different bushings ,the w o rkspaces we re achieved automatically by ADAM S /Insight ,and the sim ulating calculatio n w as performed .The w heel alig nment parameters w ere o ptimized by filtering the w orkspaces acco rding to the targ et functions .Key words :vehicle engineering ;auto motive suspensio n ;rubber bushing ;sensitivity analysis ;bushing stiffness 为了衰减汽车高速行驶引起的振动和冲击,现代汽车悬架系统越来越多地采用橡胶衬套[1],主要利用橡胶的弹性变形减缓机构中难以避免的运动干涉。
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表 1 副车架和扭转梁的模态频率
Tab． 1 Normal mode frequencies of subframe and twist beam
Hz
模态阶次 7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
副车架 22. 7 68. 2 96. 7 122
144
175
208
220
285
297
306
图 1 副车架和扭转梁有限元模型 Fig． 1 FE models of subframe and twist beam
（ a） 副车架 （ b） 扭转梁
1. 1 副车架和扭转梁模态分析与柔化
副车架与扭转梁作为底盘 /悬架系统的主要结
所研究的某微型轿车前悬架为麦弗逊式独立悬 构件，前两阶的固有振动主要是扭转和弯曲，其动频
331
357
387
扭转梁 25. 7 117
129
241
259
285
288
291
379
489
491
507
516
548
1. 2 整车虚拟样机模型建立 整车坐标系定义为： 前轴中心线与汽车纵平面
交点为原点，X 轴平行于地面指向车辆前进方向的 反向，Y 轴平行于地面指向驾驶员右侧，根据右手法 则，Z 轴垂直于地面指向上方。
图 2 整车刚柔耦合模型 Fig． 2 Rigid-flexible coupling model of full vehicle
式中
Gq（ f）
= Gq（
n0 ）
n20
u f2
（ 1）Gqຫໍສະໝຸດ （ n0 ） ———路 面 不 平 度 系 数，B 级 路 面 时 Gq （ n0 ） = 6. 4 × 10 － 5 m3
本文以某微型轿车为研究对象，从控制路面中 高频激励传递的角度出发，通过建立整车虚拟样机 模型和激振台，分析悬架系统对中高频振动传递的 影响。针对橡胶衬套的柔性连接作用和作为汽车设 计后期少数几个可以修改的设计参数［5］，对悬架系 统中几个主要橡胶衬套的刚度进行灵敏度分析，对 其中影响较大的衬套刚度进行优化匹配，为改善汽 车 NVH 性能提供理论指导。
1 整车刚柔耦合动力学模型建立
时，结合工程实际，充分考虑了悬架结构中副车架与 扭转梁的弹性与低阶固有模态对悬架系统振动传递 的影响，在进行动力学建模时将其作为柔性体。利 用有限元软件建立副车架及扭转梁的有限元模型， 利用 NASTRAN 软件的求解器 SOL103 对其进行模 态分析，得到 MNF 模态中性文件，导入 ADAMS 中 生成柔性体。图 1 为副车架及扭转梁有限元模型。
2 0 1 1 年 10 月
农业机械学报
第 42 卷 第 10 期
车辆悬架中高频振动传递分析与橡胶衬套刚度优化*
陈无畏 李欣冉 陈晓新 王 磊
（ 合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥 230009）
【摘要】 利 用 ADAMS 与 NASTRAN 软 件 建 立 了 某 微 型 轿 车 整 车 刚 柔 耦 合 动 力 学 模 型。通 过 ADAMS / Vibration 模块建立虚拟激振台，分析悬架在路面中高频段激励下的振动响应与传递特性。从提高悬架隔振性能的 角度出发，分析了底盘 / 悬架系统中副车架、扭转梁和橡胶衬套对整车振动的影响。采用 ADAMS 中的 DOE 技术对 悬架系统中几个主要连接衬套的刚度进行灵敏度分析，在 ADAMS / Insight 中对衬套刚度进行优化，通过改变衬套 刚度提高整车振动性能。仿真结果显示，地板处的垂向加速度均方根值在整个研究频率范围内由 477. 9 mm / s2 降 至 454. 2 mm / s2 ，降低了 5% 。
用多体动力学的方法，在 ADAMS 中建立整车多刚 体动力学模型，实现了虚拟样车在软件三维路面上 的行驶，并且对汽车的平顺性进行仿真与分析。在 此基础上，对前、后悬架的弹簧刚度和减振器阻尼等 主要参数进行优化匹配，取得了不少成果。
路面不平度和动力总成是汽车 NVH 的主要激
收稿日期： 2010-10-21 修回日期： 2011-05-25 * 国家高技术研究发展计划（ 863 计划） 资助项目（ 2006AA110101） 和国家自然科学基金资助项目（ 51075112） 作者简介： 陈无畏，教授，博士生导师，主要从事车辆振动与噪声控制、车辆控制技术研究，E-mail： cww@ mail． hf． ah． cn
图 3 路面激励位移均方根曲线 Fig． 3 RMS curve of road surface excitation displacement
3 悬架中高频振动传递特性分析
3. 1 悬架振动传递分析 在实际行驶中，汽车系统是一个多输入多输出
系统，将路面激励传递过程简化为： 从车轮传来的路 面激励作为子系统 A 的输入，子系统 A 与子系统 B 有多处柔性连接，子系统 A 的输出作为子系统 B 的 输入，最终子系统 B 输出的响应就是车身内部的振 动与结构噪声，如图 4 所示［9］。
Chen Wuwei Li Xinran Chen Xiaoxin Wang Lei
（ School of Mechanical and Automobile Engineering，Hefei University of Technology，Hefei 230009，China）
Abstract
的中高频段的激励位移幅值图，将以正弦扫频的形
式施加在轮胎与激振台的接触点处。
最终，可以得到输出点 3 的响应为 Y3 = G32［H22 + （ － ω2 / K） G22］－ 1 H21 X1 （ 6）
悬架系统与车身结构的连接点主要包括前、后 悬架减振器上端连接点，前悬架控制臂与副车架前、 后连接点，后 悬 架 扭 转 梁 与 车 身 连 接 点，后 悬 架 弹 簧、减振器与车身连接点，如图 5 所示。
Key words Vehicle， Suspension， Middle-high frequency excitation， Vibration transfer characteristics，Rubber bushings，Optimization
引言
悬架是汽车底盘系统的主要组成部分，作为路 面激励通过轮胎传递到车身的过渡环节，能缓冲和 吸收来自路面的振动，对整车的噪声、振动与舒适度 （ NVH） 等性能有很大影响。文献［1 ～ 2］主要是利
架，后悬架为扭转梁式半独立悬架。随着柔体系统 率分别为 22. 7 Hz、68. 2 Hz 和 25. 7 Hz、117 Hz，如
动力学的发展，基于刚柔耦合动力学分析的理论与 方法日益成熟［6 ～ 7］，本文在建立整车虚拟样机模型
表 1 所示。该频率范围与整车低阶固有频率分离， 但对路面中高频激励的影响必须考虑。
（ 3）
YA1 、YA2 、XA1 、XA2 ———系统 A 的连接点 1 和 2
的输出和输入
H11 、H12 、H21 、H22 ———系统 A 的传递函数矩阵 假设柔性连接的刚度为 K，则连接处的频率响 应函数可表示为 － ω2 / K。由此，系统 B 在各连接点
的响应可表示为
{YB2 = ［（ － ω2 / K） G22］XB2 YB3 = G32 XB3
第 10 期
陈无畏 等： 车辆悬架中高频振动传递分析与橡胶衬套刚度优化
27
n0 ———参考空间频率，n0 = 0. 1 m － 1 u———车速，m / s f———激励频率，Hz 因此，路面激励位移均方根值为［8］
1. 12f
槡∫ Δrms =
Gq（ f） df
0. 89f
（ 2）
图 3 为汽车以 60 km / h 行驶时，通过计算得到
Based on ADAMS and NASTRAN， a rigid-flexible coupling dynamic full vehicle model was established． A virtual test rig was also built up by using ADAMS / Vibration to analyze the vibration responses and transfer characteristics of the suspension system motivated by middle-high frequency road excitations． To improve the vibration isolation capability of the suspension system，the effects of the subframe，twist beam and rubber bushings of the chassis / suspension system with the vehicle vibration was analyzed． Finally，through adopting the ADAMS / Insight DOE technology，the researchers proposed the sensitivity analyses of several key rubber bushing stiffness，and the optimization of the bushing in the environment of ADAMS / Insight． By changing the bushing stiffness，the vibration performance of the vehicle was improved． Simulation results indicated that the vertical acceleration root mean square （ RMS） decreased from 477. 9 mm / s2 to 454. 2 mm / s2 ，by 5% in the whole research frequency spectrum．