悬架运动学动力学分析作业指导书
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。
悬架作业指导书
悬架检测作业指导书一、注意事项1.1 参考标准参考标准为《JT/T448-2008汽车悬架装置检测台》《GB18565-2016道路运输车辆综合性能要求与检验方法》《JJF 1192-2008汽车悬架装置检测台校准规范》1.2 检测对象与评价标准检测对象设计车速不小于100km/h，轴质量不大于1500kg得载客汽车评价标准轮胎在激励振动条件下测得得悬架吸收率应不小于40%，同轴左、右轮悬架吸收率之差不得大于15%。
1.3 检测评判限值轮胎在激励振动条件下测得得悬架吸收率应不小于40%，同轴左、右轮悬架吸收率之差不得大于15%。
1.4 检测结果判定方法1) 当检测中实测得悬架吸收率小于40%，则认为吸收率不合格2) 当检测中实测得同轴左、右轮悬架吸收率之差大于15%，则认为吸收率不合格1.5 被检车辆要求1) 检验方法中如无特别说明，被检车辆均为空载2) 被检车辆得车身、驾驶室、发动机舱、车厢、底盘与照明信号装置应清洁、无油污。
3) 被检车辆应随车携带行驶证，机动车登记证复印件与产品说明书1.6 录入数据要求无需录入数据1.7 使用注意事项1) 超出悬架台额定载荷得汽车，禁止驶上悬架台2) 不要在悬架台上停放车辆与堆积杂物，严禁做空载实验3) 不要对肮脏得车辆直接检测，特别就是轮胎与底盘部分粘有较多泥土得车辆，应首先清洗并待滴水较少时进行检测4) 雨天检测必须为车辆除水，滴水较少时才能检测5) 严禁悬架台中进水，保持传感器清洁、干燥与正常工作。
6) 为保证测试精度，传感器应预热30min二、检测过程1) 将被检车辆各轴车轮依次驶上悬架装置检测台，并使轮胎位于检测台面得中央位置，测量左、右轮得静态轮荷。
2) 分别起动悬架检测台得左、右电动机，使汽车悬架产生振动，增加振动频率并超过振动得共振频率。
3) 当振动频率超过共振点后，将电机关断，振动频率衰减并通过共振点。
4) 记录衰减振动曲线，测量共振时得最小动态轮荷，计算并读取最小动态轮荷与静态轮荷得百分比以及同轴左、右轮百分比得差值。
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。
5.2悬挂动力学解析
5.2 汽车悬架动力学研究目的及意义悬架是现代汽车最重要的总成之一，它把车轮和车身弹性地连接起来，传递它们之间一切力和力矩，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷，以保证汽车的平顺性。
现代汽车的高速行驶对悬架提出越来越高的要求，不仅具有减振性能，而且具备良好的导向特性，车轮定位参数随车轮跳动和外力而变化对汽车的操纵稳定性有十分重要的影响。
此外悬架的合理设计需要对悬架各个构件以及铰接在各种工况下受力变形情况作出分析，以满足强度和刚度的需要。
在本项目中由于采用了参考车辆的悬架参数，所以我们有必要对各个定位参数进行分析，选择合理的悬架参考位置坐标。
5.2.1A DAMS软件及其在悬架运动学／动力学中的应用ADAMS软件的简单介绍ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System) 全称是机械系统自动动力学分析软件，它是目前世界范围内最广泛使用的多体系统仿真分析软件。
通过预测和分析多体系统经受大位移运动时的性能，ADAMS可以帮助改进各种多体系统的设计，从简单的连杆机构到广泛使用的车辆系统。
ADAMS软件可以方便地建立参数化实体模型，并应用了多刚体系统动力学原理进行仿真计算。
只要用户输入具体多刚体系统的模型参数，ADAMS软件就可以根据多刚体系统动力学原理，自动建立动力学方程，并用数值分析的方法求解这个动力学方程，这就给多体系统的计算带来了方便。
而且ADAMS软件建模仿真的精度和可靠性在所有的动力学分析软件中是最好的。
国外有人用ADAMS软件对Ford BroncoII进行整车操纵模拟的仿真分析。
在车速为20m/s、0.4s内输入阶跃激励下，横摆角速度和侧向加速度曲线的数值仿真结果与实验结果具有很好的一致性。
基于这些优点本课题将采用ADAMS仿真分析软件来对悬架运动学和弹性运动学，以及动力学进行初步的计算机仿真分析。
ADAMS使用交互式图形环境和部件库、约束库、力库用堆积木方式建立三维机械系统参数化模型，并通过对其运动性能的仿真分析和比较来研究“模拟样机”可供选择的设计方案。
悬架动力学分析报告
编号: 悬架系统动力学分析报告项目名称：A级两厢轿车设计开发项目代号:编制：校对：审核: __________________ 批准：日期：2006.12日期：___________________ 日期：_ —日期：目录1分析目的 (2)2 ADAM模型的建立 (2)3前悬架系统动力学仿真分析结果 (5)3.1前悬架系统在侧向力作用下的分析结果 (5)3.2前悬架系统在纵向力作用下的分析结果 (5)3.3前悬架系统在垂向力作用下的分析结果 (6)4后悬架系统动力学仿真分析结果 (7)4.1后悬架系统在侧向力作用下的分析结果 (7)4.2后悬架系统在纵向力作用下的分析结果 (8)4.3后悬架系统在垂向力作用下的分析结果 (8)5悬架系统动力学仿真分析结论 (9).71分析目的本分析将根据设计部门提供的相关参数和数模，运用ADAM 软件对长城G08 车的前、后悬架进行动力学分析，考察前、后悬架车轮的外倾角、前束角参数在 车轮受侧向力、纵向力、垂向力作用下的变化情况。
2 ADAMS 模型的建立根据装配好的前、后悬架半载状态的 UG 模型，选取关键点，添加合适的运 动副、弹性元件等连接部件，输入各弹性元件的相关参数, 建立相应的ADAM 仿真分析模型，前、后悬架模型如下图 1图2所示:iravityi-fl30FWERKW 17SHIN oufler J.fcWF w EH ;<3ftmperUpper_flxmWSHINOj9sr_fr.MARI IfimperUpperJr.cm庙悶1图1前悬架ADAM 分析模型稣Hnqupper 日初 cmhgupj]i?rtian..&^Rit ；E 隴J 05?D828prripe :■ flhiiij-.11 kk ■. i ■ f-i m. .'SUpperPan MARKER.®Jd?KER 13图2后悬架ADAM 分析模型前悬架左边各部件之间主要的连接关系如下图 3与表1所示:||> 1 ：ier_fl I ： F2Q8 9 107百 EF I - JDwsr fl .ice T1TipefTower_fl.toR4也出fl.cmbleRad fl.cm图3前悬架左边各部件之间的连接关系图后悬架左边各部件之间主要的连接关系如下图4与表2所示:图4后悬架左边各部件之间的连接关系图前悬架定位参数的分析内容如下:（1）车轮外倾（2）车轮前束（3）主销后倾（4）主销内倾（5）轮距后悬架定位参数的分析内容如下:（1）车轮外倾（2）车轮前束（3）轮距3前悬架系统动力学仿真分析结果在两侧车轮接地点分别施加相同的侧向力、纵向力、垂向力，通过仿真计算, 得到前束角、前轮外倾角分别在侧向力、纵向力、垂向力作用下的变化关系曲线，如图3〜8所示：注：下图线纵坐标为相应车轮定位参数，横坐标为车轮接地点受力。
悬架动力学分析内容
前麦弗逊悬架简单动力学仿真1、前轮外倾角的变化2、主销后倾角变化3、主销内倾角变化4、主销偏移距变化5、前轮前束角变化
扭力梁后悬架的简单设计
扭力梁后悬架计算及特性分析1、侧向力分析2、车轮反向跳动分析3、侧倾中心高分析
用adams insigjht对前麦弗逊悬架优化
根据优化后得到的硬点重新建立麦弗逊悬架模型用adams insigjht对扭力梁后悬架优化
根据优化后得到的硬点重新建立扭力梁悬架模型用adams car整车操纵稳定性、平顺性仿真分析
14周-15周
16-19（最好能放到暑假做）暑假
暑假
暑假
暑假
暑假。
汽车悬架测试实验指导书
《汽车悬架实验台》实验指导书学院名称:交通与汽车工程学院适用专业:汽车、汽发、汽电、交运、汽车服务工程编写单位: 交通与汽车工程实验中心编写人: 陈飞审核人:审批人:2009年10月10日一、实验目的和任务1、掌握汽车悬架实验台的结构和工作原理。
2、了解汽车悬架实验台的测试步骤。
二、实验内容1、汽车悬架实验台的结构。
2、汽车悬架实验台工作原理。
3、汽车悬架实验台测试步骤。
三、实验仪器、设备及材料汽车悬架实验台。
四、实验原理及测试过程汽车悬架振动试验台是测试汽车悬架振幅和振动时间的设备，能快速检测、判断汽车悬架装置的完好程度。
1、实验台基本结构谐振式悬架试验台的机械部分由电机、偏心轮、惯性飞轮和激振弹簧组成，图l 为其结构示意图，其电子电器控制部分由计算机、传感器、A／D 多功能卡、电磁继电器及控制软件组成。
2、实验台工作原理检测时，将汽车驶上支承平台，起动测试程序，电动机带动偏心机构使整个汽车振动，激振数秒钟，达到角频率为ω。
的稳定强迫振动后断开电动机电源，接着与电动机紧固的储能飞轮以起始频率为ω的角频率进行扫频激振，由于停在台面上的车轮的固有频率处于ω与0之间，因此储能飞轮的扫频激振总能使汽车一试验台系统产生共振。
断开电动机电源的同时，起动采样测试装置记录波形，待达到共振频率时，停止采样，然后进行数据处理、分析，评价汽车悬架的性能。
将汽车驶上试验台，关闭发动机。
驾驶员离开车辆后，操作者便可以起动测试程序进行检测。
试验台首先起动左电机，通过偏心机构对左侧车轮进行激振，待振动稳定后，程序会自动关闭左电机，此时靠惯性飞轮存储的能量释放进行扫频激振，计算机会对整个扫频过程的波形进行同步测试。
在左、右车轮均测试完毕后，计算机会对左、右车轮的振动波形进行数据处理，并打印出结果，用以评价左、右悬架的减振性能。
由汽车理论可知，汽车悬架装置的弹性元件或减振器损坏，会使悬架装置的角刚度减小，增加高频非悬挂质量的振动位移，使车轮和道路的接触状态变坏。
汽车底盘悬架系统的动力学建模与优化设计
汽车底盘悬架系统的动力学建模与优化设计作为汽车底盘中重要的一部分，悬架系统承担着车身支撑以及减震的重要功能。
一个优秀的悬架系统可以提供良好的操控性和驾驶舒适性，对汽车的性能和安全性有着至关重要的影响。
本文将探讨汽车底盘悬架系统的动力学建模与优化设计，旨在提升汽车悬架系统的性能。
一、悬架系统动力学建模悬架系统的动力学建模是优化设计的基础。
动力学建模的目的是描述悬架系统在不同工况下的运动规律和力学特性。
常用的悬架系统动力学模型包括质点模型、弹簧-阻尼-质量模型以及多体动力学模型等。
质点模型是最简单的悬架系统动力学模型，它基于质点运动学和动力学原理来描述悬架系统的运动规律。
质点模型可以用来分析悬架系统的振动特性和悬架与车身的相对运动。
弹簧-阻尼-质量模型是一种常用的悬架系统动力学模型，它把悬架系统看作是由弹簧、减震器和质量单元组成的动力学系统。
这种模型能够更加准确地描述悬架系统的力学特性，包括悬架系统的减震性能和下垂量等。
多体动力学模型是最复杂的悬架系统动力学模型，它考虑了悬架系统的多个部件之间的相互作用。
多体动力学模型可以有效地预测悬架系统在复杂路况下的运动规律和力学响应。
二、悬架系统优化设计基于悬架系统的动力学模型，可以进行悬架系统的优化设计。
悬架系统的优化设计旨在提升汽车的操控性、驾驶舒适性和安全性。
1. 悬架系统刚度与减震器调校悬架系统刚度对汽车的操控性和驾驶舒适性有着重要的影响。
较高的悬架系统刚度可以提高车辆的操控性能，但对驾驶舒适性会产生不利影响。
因此，在悬架系统的优化设计中，需要根据车辆的使用环境和性能要求来选择合适的悬架系统刚度。
减震器是悬架系统中起到减震功能的重要部件。
通过对减震器的调校，可以改善车辆在不同路况下的驾驶舒适性和操控性能。
减震器调校需要考虑悬架系统的刚度、减震器特性以及车辆的动力学特性等因素。
2. 悬架系统动态特性与操控性优化悬架系统的动态特性对车辆的操控性能有着重要的影响。
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1 范围：
1.1 本标准适用于悬架运动学和动力学分析中的模型建立。
1.2 本标准适用于悬架运动学和动力学分析时对悬架分析过程进行质量控制及评价。
2悬架模型的建立
2.1 悬架模型的建立的目的：
悬架系统设计直接关系到整车的操纵稳定性、平顺性等主要性能，通过悬架的运动学和动力学仿真分析,达到满足整车性能匹配和系统优化的要求。
2.2悬架ADAMS几何模型的建立的方法；
2.2.1通过输入各设计硬点或连接点的坐标；
2.2.2通过直接导入悬架三维CAD模型数据的方式；
2.2.3添加合适的运动副、弹性元件等，输入各零部件的相关参数；
2.2.
3.1运动副按照悬架上的实际连接方式进行进行添加，由较多的连接物体构成的运动副可根据实际情况简化，如减震器上支点，可合理简化为球铰；
2.2.
3.2弹性元件中弹簧根据实际的测量得到的数据输入，非线性弹簧根据非线性关系使用spline线定义，弹性衬套输入x、y、z 三个方向的平移刚度及扭转刚度的试验值，横向稳定杆根据试验值或分析值输入；
2.2.
3.3输入的各零部件必须与三维数模中的零件质量、质心、转动惯量保持一致；
2.2.4 ADAMS模型，硬点坐标与三维数模误差精确到0.01mm；
2.2.5采用各种技术方法，例如，导入UG数模，建立近似实物的模型，提高模型的外观质量，以增强模型与实物的符合性和直观性；
2.2.6几何模型建立以后，按照待分析悬架的实际技术参数，检验或准确输入各零部件的物理指标；
2.3 悬架运动学模型建立原则
2.3.1 保证各弹性连接件的方向，并正确输入弹性连接件的各向刚度、各向阻尼等参数；
2.3.2 悬架导向杆、转向梯形杆件、横向稳定杆等不同物体的约束方式应与待分析样车的物理状况一致；
2.3.3 悬架自由度、悬架上下运动行程、转向器或齿条行程角输入数值、轮胎定位参数、初始设计位置轮心坐标应符合工程实际情况，满足仿真分析目标要求；
2.4 悬架动力学模型建立原则
2.4.1 满足2.2悬架运动学模型建立技术所有要求；
2.4.2 准确输入下述参数：悬架非簧载质量、悬架各杆件质量及转动惯量、车轮质量及转动惯量、转向拉杆质量及转动惯量；
2.4.3 准确输入弹簧刚度、弹簧预紧力、减震器特性曲线；
2.4.4准确输入其它悬架运动学动力学分析所需的相关零件质量、转动惯量；
3 悬架模型检验及仿真分析技术要求
3.1 模型检验
仿真分析之前必须对模型进行检验，悬架模型符合要求：
3.1.1无自由物体（part）；
3.1.2无没有质量及质心物体（part）；
3.1.3原则上不允许存在片体（sheet）；
3.1.4无多余约束；
3.1.5悬架仿真模型自由度应与待分析样机实际状况相吻合；
3.1.6仿真模型验证成功。
3.1.7在模型上施加一定的载荷或运动进行检验，模型及运动件符合实际的运动情况。
3.2 悬架运动学动力学仿真
3.2.1 准确建立悬架分析输出参数的测量函数，要求各测量参数量纲符合国际标准量纲或符合工程实际使用情况。
3.2.2 选择合适的计算方法及精度要求。
3.2.3 仿真工况必须按照下述标准的优先级别执行：有公司标准规定的按公司标准执行，无公司标准按国家标准进行评判，无国家标准按国家行业标准执行。
允许并鼓励采纳国际先进标准进行对比分析。
4 悬架多体系统动力学分析结果评价及输出
4.1 悬架分析结果评价
悬架分析结束以后，需要给出明确的结论。
评判的标准按3.2.3条执行。
4.1.1目前条件下评价标准：
注：车轮上下跳动时，定位参数的曲线的变动范围±30´
4.1.2悬架系统评价参数值
4.1.3主子系统评价参数值
4.2 悬架分析输出
4.2.1 悬架分析输出内容
悬架分析输出内容包括照片、图表、曲线、动画、分析模型或相应的仿真分析报告。
4.2.2 悬架分析输出要求
4.2.2.1报告格式应符合公司有关规定
4.2.2.2参数单位应采用法定计量单位（国际单位制的单位）和线图（非国际单位制的单位）见TJI/CZ0008•A1机械制图用CAD绘制规则的附表。
4.2.2.3线图清晰，对相关的数据在图表中含义和作用作简略的说明4.2.2.4数据应正确、完整。
4.2.2.5结论应明确，应有对比的应征数据。