用虚拟样机方法分析悬架衬套弹性对整车转向特性的影响

对汽车悬架衬套弹性变形影响整车转向特性的机理给出了直观的数学解释。为改善某轻型客车存在不足转向量过大的问题,采用虚拟样机方法并结合实车试验验证,实现了传统方法难以做到的衬套弹性影响悬架和整车多体动力学特性的模拟计算与分析。提出并分析了用调整前、后悬架不同处衬套刚度特性来改善原车的不同方案。结果表明,加大前悬架上、下A臂前侧橡胶衬套刚度对减小原车的不足转向量有利,但悬架刚度增大较多,影响平顺性;适度减小后悬架托臂衬套刚度,对悬架刚度影响不大,可不同程度地减小原车的不足转向量,改善其转向特性。     

虚拟样机技术在汽车悬架分析中的应用

针对某SUV车抗点头和抗抬头性能较差,运用虚拟样机技术,建立其前后悬架虚拟样机模型。通过虚拟仿真,揭示了各自的运动学和动力学规律。在较少改动零部件的前提下,对模型中前悬架导向机构的硬点进行了调整。结果表明:将下控制臂与车架前安装点向下调整20 mm,抗点头和抗抬头性能分别提高约80%和30%。为了考察此改动对操纵稳定性的影响,建立了整车虚拟样机模型,并按照国标对稳态回转特性进行了虚拟和实车试验,结果两者吻合较好,从而验证了虚拟样机模型的正确性。此外,对前悬架改进前后的整车虚拟样机模型分别进行了转向回正及阶跃输入虚拟试验。结果表明,该改动对整车性能影响很小,前悬架导向机构硬点的调整方案,是可以接受的。     

杆件布置对双叉臂前悬架性能影响的研究

依据多体系统动力学原理,建立某SUV轿车双叉臂独立前悬架的动力学模型,分析该悬架车轮定位参数随车轮跳动的变化情况.从改善整车操纵稳定性方面,结合对标车悬架试验结果,对该悬架的硬点进行灵敏度分析与优化设计,提高悬架性能.总结了杆件布置对双叉臂悬架性能影响的一般规律,为悬架设计提供参考依据.     

车辆稳态回转特性的虚拟仿真

针对某SUV样车满载稳态回转试验中出现的过度转向趋势问题,应用MSC.ADAMS/CAR软件,建立了该车的虚拟样车模型,对稳态回转特性进行了虚拟样车试验及验证。探讨了影响车辆稳态回转特性的结构参数,提出了加粗前悬架横向稳定杆,调整前后悬架侧倾角刚度匹配的方法,并在虚拟样车上进行了多种匹配的对比分析。由分析结果得知:前后悬架侧倾角刚度比值从1.2增加到1.8时,过度转向趋势得以消除,并具有适度的不足转向特性。在改进后的样车上证明了基于上述结论的方案是可行的。     

钢板弹簧动力学建模及建模参数影响分析

采用等效中性面简化的离散BEAM单元法建立钢板弹簧多体动力学模型,对建立的模型进行仿真分析,并与试验结果进行对比;将该模型植入悬架系统及整车模型中,分析对钢板弹簧总成特性影响较大的建模参数对车辆性能的影响.研究表明:离散BEAM单元法建立的钢板弹簧模型能够较真实准确地模拟钢板弹簧的总成特性;具有过度转向或过大的不足转向特性的车辆可以选取合适的卷耳形式,通过降低或提高卷耳位置来获取期望的不足转向度.     

汽车悬架K＆C特性分析及其对整车性能的影响

为研究汽车悬架的K＆C特性及其对整车性能的影响,在ADAMS/Car环境下,双轮同向跳动仿真中建立麦弗逊悬架多刚体动力学模型与多柔体动力学模型,在侧向力与纵向力仿真中建立麦弗逊悬架多柔体动力学模型。仿真结果表明,此悬架具有较好的K＆C特性,对整车操纵稳定性和平顺性有积极作用。     

基于ADAMS赛车前悬架多柔体模型优化设计

针对某型大学生方程式赛车前悬架系统进行分析与优化.利用动力学软件ADAMS/CAR建立该赛车前悬架多柔体模型并在弹性运动学模式下仿真.分析了双轮平行跳动时悬架运动特性和赛车制动时的转向轻便性与抗点头性,结果显示主销内倾角、车轮外倾角、转向盘力矩与磨胎半径变化规律不符合设计要求.运用ADAMS/INSIGHT对原系统进行多目标优化,最终各参数均得到优化,从而改善了悬架系统的运动学特性与赛车的转向轻便性.     

后横向稳定杆对汽车不足转向性能的影响

运用ADAMS软件建立了SUV车多自由度整车多体动力学仿真模型,详细考虑了前悬架系统、后悬架系统和轮胎模型;并对不同直径的后横向稳定杆进行了整车动力学仿真优化.该仿真结果与车辆的道路试验结果在趋势上有较好的一致性,可为该结构的悬架设计调校提供理论基础并指导新车型的悬架设计开发.     

电控液压助力转向系统与主动悬架的集成控制

建立了整车主动悬架和电控液压助力转向系统的动力学模型,分析了接受PID控制的双闭环电控液压助力转向系统输出的转向助力矩,通过车身姿态参数动态调整悬架作动器作用力的大小,实现悬架和转向的集成控制.相对于传统的悬架和转向系统,引入预测控制理论,并建立了预测控制器,既保证了车辆操纵轻便性,又显著提高了整车操纵稳定型、安全性和行驶平顺行等整车综合性能.     

扭力梁布置对操稳和舒适性能的影响

为提升扭力梁悬架车型的操稳及舒适性能,以某成熟车型为基础,通过仿真对比分析扭力梁不同布置方案对整车操稳和舒适性能的影响。首先,建立高精度转向、悬架及整车的多体动力学模型,悬架模型的K特性和C特性对标精度达到92.89%和78.30%,整车模型的操稳瞬态角阶跃和稳态回转工况对标精度达到85.19%和98.74%;其次,在主梁截面一定的情况下,基于标定模型对比分析不同方案下的仿真结果,发现操稳性能主要受主梁布置角度影响,舒适性能主要受轮心点与扭力梁安装点间的高度差影响。由研究结果可知,为兼顾扭力梁悬架车型操稳及舒适性能的提升,在扭力梁的设计中首先考虑舒适性能,合理定义安装点与轮心点的高度差,再考虑操稳性能,合理设计主梁的截面形状、开口方向,确保整车的操稳及舒适性能均达到较优水平。     

双半挂汽车列车操纵稳定性分析

分析车辆参数变化对双半挂汽车列车操纵稳定性的影响. 提出新的建模分析方法,建立双半挂汽车列车三质心四自由度线性单轨模型. 在牵引车前轮角阶跃输入下,运用Matlab软件求解动力学状态方程,得到稳态响应评价中3个车辆单元的稳态横摆角速度增益表达式和不足转向梯度表达式,以及3个车辆单元两两之间的稳态相对增益表达式. 分析载荷量和鞍座位置等车辆结构参数对3个车辆单元不足转向梯度的影响,分析不足转向梯度、质心位置和鞍座位置变化对3个稳态相对增益表达式的影响. 结果表明,当载荷增加时,须恰当调整2个鞍座的位置,确保3个车辆单元处于不足转向的状态,使汽车列车行驶状态良好. 研究结果为双半挂汽车列车的结构参数设计和操纵稳定性改善提供了理论基础.     

基于遗传算法的汽车平顺性和操纵稳定性优化

为改善汽车行驶的平顺性和操纵稳定性,建立了某SUV非线性三自由度操纵稳定性模型,研究了高速转弯工况侧倾载荷转移及轮胎的非线性特性对整车操纵稳定性的影响.提出了基于遗传算法的悬架刚度参数的优化匹配方法.以车身侧倾最小为优化目标,以弹簧刚度对悬架偏频及不足转向度影响为约束,以前、后悬架弹簧刚度及前、后稳定杆刚度为设计自变量.计算结果及实车对比表明:优化后的方案比原方案在平顺性和操纵稳定性方面有了较大的改善;采用该匹配方法,可以有效提高车辆的平顺性和高速车辆操纵稳定性.     

汽车悬架系统二自由度模型的振动特性研究

基于Matlab/Simulink建立了汽车前悬架系统的二自由度振动模型,分析了系统在缓冲块作用下的瞬态响应,并进行了悬架参刚度、阻尼和轮胎刚度等参数对车身动态响应的灵敏度,通过Adams模型动态仿真分析验证了Simulink模型的正确性.仿真分析为后续系统地研究悬架系统奠定了基础.     

基于操纵稳定性的小型客车前空气悬架设计

参考丰田考斯特车型,对国内7 m中型客车空气悬架进行设计。根据样车的前悬架结构参数,确立虚拟主销式双横臂独立空气悬架的硬点坐标,在ADAMS建立空气悬架虚拟样机,分析前轮定位角及前轮侧向滑移量随车轮跳动的关系特性,得到悬架导向机构合理的运动轨迹。在SolidWorks设计悬架三维模型,将设计的悬架试制并安装在试验样车上,按照GB/T 6323—2014《汽车操纵稳定性试验方法》进行整车转向回正性、转向轻便性和稳态回转的道路试验。按照QC/T 480—1999对试验车辆的操纵稳定性综合评分,左转87.7分,右转90.5分。试验结果表明试验车辆具有良好的操纵稳定性。     

汽车前悬架系统动力学仿真与分析

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:利用Adam s/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。