单纵臂式与扭力梁式悬架特性分析

应用CAE仿真技术和道路实车试验验证的方法,系统分析了单纵臂式与扭力梁式悬架的刚度特性和匹配后对整车性能的影响,揭示了2种悬架的主要区别:汽车在中高速度行驶时,扭力梁式悬架的质心垂直加速度小于单纵臂式悬架车型,具有良好的乘坐舒适性;单纵臂式悬架的汽车侧倾角与侧向加速度小于扭力梁式悬架车型,具有良好的操纵稳定性.在理论研究的基础上,探索出了3项整车匹配单纵臂式与扭力梁式悬架的原则,为乘用车悬架系统的选型和匹配提供了理论依据和设计方法.     

给车辆底盘悬架“揭揭底”

<正>当下,各品牌的汽车都在宣传自己的产品兼具运动性和舒适性,而要实现这两点,底盘悬架是关键之一。很多消费者对汽车悬架并不了解,这里,我们就来给它"揭揭底"。四种汽车底盘悬架目前,汽车底盘的悬架可分为独立悬架和非独立悬架两种,主流的悬架种类主要是麦佛逊式独立悬架、交叉臂式独立悬架、多连杆式独立悬架以及扭力梁式非独立悬架。随着技术的进步,诸如单横臂、双横臂、扭杆式悬架等都已基本退出历史舞台。独立悬架是每个车轮单独通过一     

轿车扭力梁后悬架的开发研究

对比了扭力梁与多连杆悬架的基本特性,介绍了多体系统动力学软件ADAMS的功用,构建了后扭力梁模型,对悬架侧向力特性、车轮反向跳动特性、侧倾中心高,以及不同侧倾中心高对整车转向特性的影响,进行了动力学分析,得出了关于扭力梁位置、模型前束变化、侧倾中心高与开口的关系以及方向盘转角超调量等关系到新产品设计的重要结论.     

基于ADAMS的双横臂式前悬架K&C特性的仿真分析

悬架的K&C特性直接影响操纵稳定性等汽车使用性能,文章利用软件ADAMS/CAR模块建立某开发车型的双横臂式前悬架多体动力学模型,通过对车轮分别施加位移和力约束进行悬架运动学分析和弹性运动学分析,从而获得车轮定位参数在2种特性下的变化,为该车前悬架及整车性能的改进提供指导依据。     

汽车双横臂式独立悬架机构运动特性分析

文章运用多体动力学中坐标转换原理 ,引入欧拉参数 ,通过建立关键点的约束方程 ,导出了主销后倾角、内倾角、车轮外倾角、前轮前束、轮距等参数随车轮上下跳动的变化规律 ,提出了一种分析双横臂独立悬架运动规律的新方法。应用所开发的软件 ,针对不同车型进行了双横臂独立悬架运动规律仿真。仿真结果与实验结果吻合较好。     

橡胶衬套对扭力梁悬架运动特性的影响分析

鉴于衬套对悬架和整车性能影响较大的原因,以扭力梁后悬架的斜置橡胶衬套为研究对象,设衬套静态特性试验结果为逼近目标,运用自适应响应面法对衬套橡胶本构关系的3阶减缩Yeoh多项式系数进行优化识别,基于优化系数构建精确衬套模型并建立新的约束与加载条件,在ABAQUS中求解得到绕轴向的三向刚度,实现了衬套全六向刚度的重构;进一步建立扭力梁后悬架运动特性仿真试验台,对影响仿真响应结果较大的衬套三轴向刚度进行全因子试验设计,将所得优化结果同悬架运动特性主要评价指标进行比较后可知,行驶平顺性等得以改善,而优化前后的外倾角顺从性变化不大,即衬套对扭力梁悬架外倾角变化影响很小.     

整车主动悬架系统天棚阻尼控制策略研究

目前主流的整车悬架天棚阻尼控制思想是基于物理思维,对四分之一天棚阻尼悬架模型进行推广,从而忽视了经典天棚阻尼控制策略背后的数学原理。针对上述问题,从数学原理角度,提出全新的整车悬架天棚阻尼控制策略。提出运用模态解耦的方法对多自由度耦合的整车悬架系统进行解耦,对解耦后各独立的模态振动进行天棚阻尼控制,符合经典天棚阻尼控制针对单自由度振动系统的思想。对各模态振动系统控制时,提出利用临界阻尼的优越性选取天棚阻尼系数。后将各模态耦合以实现该策略在实际中的运用。在四轮相关路面输入激励下,对整车天棚阻尼主动悬架与整车被动悬架进行时、频域仿真分析,结果表明所提出的整车主动悬架天棚阻尼控制策略对车身三个自由度的运动响应改善效果明显,对车轮的接地性影响较小。     

几种独立悬架运动学特性对比研究

对比常见的4种独立悬架的运动学特性,研究独立悬架的运动学优化目标,设定对比分析的条件. 使用Pro/Engineer进行仿真并优化这4种悬架的运动学特性. 对比研究表明:双横臂式、四连杆式和五连杆式悬架的运动学特性相近且略优于麦弗逊式. 实验表明,车轮行程不大于250mm的普通轻型汽车悬架应满足车轮外倾角变化量小于1°,车轮前束角变化量小于0.1°,车轮侧滑量小于13mm.     

某款双横臂悬架运动学仿真分析

基于某款双横臂后悬架的初始设计方案,通过ADAMS/Car建立了悬架仿真模型,并根据模型进行轮胎跳动仿真试验,获得该悬架车轮定位参数随车轮上下跳动的变化规律,并对相关参数进行运动学分析,为汽车悬架系统开发提供一种有效的现代化手段。     

四连杆式独立悬架运动学分析与优化

文章建立了四连杆式悬架多刚体系统模型,并对车轮定位参数等特性进行了仿真,运用多目标函数的最优化方法对悬架的结构参数进行优化,将优化前后的车轮定位参数运动学特性进行对比,说明了悬架结构参数的优化设计对于提高悬架性能起着重要作用。     

基于试验设计的某微型客车悬架参数匹配优化

 由于悬架系统结构复杂,系统特性指标较多,各项指标相互关联,对车辆的影响规律较为复杂,从理论的角度提出悬架系统优化的目标函数是十分困难的,由此根据多体系统动力学原理,建立了某微型客车的虚拟样机模型,综合考虑整车的操纵稳定性和乘坐舒适性,分别以稳态回转试验中的不足转向度、车身侧倾度和汽车平顺性随机输入行驶试验中总的加权加速度均方根作为评价指标,设计正交试验,从理论上说明前后悬架刚度、横向稳定杆扭转刚度、前后减震器阻尼等悬架参数对微型客车操纵稳定性、平顺性的影响程度,找出显著因素,得到基于仿真试验的悬架参数的最优组合,为后期样车悬架参数的优选及调校提供指导和支持。     

扭转梁式后悬架系统力学特性有限元分析

针对扭转梁式后悬架进行力学特性分析,考虑极限工况加速侧滑时扭转梁式后悬架的受力特点,通过后悬架的基本方程,分别得到纵摆臂和扭力梁上所受载荷,为有限元分析提供准确的加载条件,进而通过ANSYS/Workbench进行仿真分析.结果表明,扭转梁式后悬架应力和位移满足设计需要,解决了由于传统设计时无法估算后悬架载荷而造成的隐患,为后悬架系统的进一步优化和改进提供了必要的理论依据.     

模糊反馈增量式比例积分微分油气悬架控制

为了提升工程车辆的行驶平稳性,以工程车辆油气悬架为研究对象,以车身加速度为主要优化目标,设计了基于模糊反馈的增量式PID油气悬架控制系统。对被动悬架,增量式PID和模糊反馈增量式PID控制器进行仿真,对车身垂向加速度,车轮动载荷,悬架动挠度和控制力四个指标进行分析。选取C级路面和车辆行驶速度作为油气悬架系统输入激励,在降低车身垂直加速度的前提下,着重解决增量式PID控制器存在的问题。仿真结果表明,与传统被动悬架系统相比,基于模糊反馈的增量式PID控制油气悬架系统的车身垂向加速度的均方根值降低52%、悬架动挠度降低24%、车轮动载荷降低了44%。与增量式PID相比,悬架动挠度降低了69%,且基于模糊反馈的增量式PID控制器相比较于传统增量式PID控制器其输出控制力降低了86%。因此可以证明,基于模糊反馈的增量式PID控制器,不仅可以提升油气悬架系统综合动态性能,对改善车辆行驶的平顺性和操作稳定性,具有较好的应用前景,且其在经济性和环保性方面同样更具优势。     

基于Hamilton理论的无人车路径跟踪控制

针对当前车辆路径跟踪控制存在精度低、可靠性差的问题,基于Hamilton理论提出一种四轮驱动四轮转向无人车路径跟踪分层控制方法.通过集成车辆动力学模型和路径跟踪模型,建立了路径跟踪误差模型,结合系统控制目标,提出采用Hamilton理论设计车辆上层控制器,用于实现路径跟踪误差模型的镇定,从而提高车辆路径跟踪的精度与鲁棒性.同时,在下层控制器中,设计4个车轮纵向轮胎力分配算法,通过轮胎力的动态分配满足车辆上层控制需求.利用CarSim和Simulink搭建车辆路径跟踪联合仿真模型并进行仿真实验,仿真结果表明,提出的无人车路径跟踪分层控制策略能够通过前后轮转角以及4个轮胎力的实时控制与分配,抑制路径跟踪过程中的横向误差和航向误差,提高路径跟踪精度并确保控制系统的可靠性.      

线控独立转向-悬架导向机构的设计与分析

为了消除车轮跳动过程中悬架导向机构与转向杆系的干涉,实现精确独立转向,提高系统集成度,使无驱动半轴传动的全轮线控独立转向电动汽车前后轮采用相同的独立悬架-转向轮模块化结构,提出了一种一体化线控独立转向-悬架导向机构.根据空间机构学理论推导出该导向机构运动分析公式,利用MATLAB分析了单一变量对悬架动力学参数的灵敏度,确定优化设计变量.运用ADAMS/Car建立该导向机构的虚拟样机模型,在ADAMS/Insight模块中对其进行运动学灵敏度分析,找出关键优化设计变量并对其优化,改善悬架运动性能.     

主动脉冲转向的横摆稳定性分析与试验研究

提出了一种后轮脉冲主动转向控制策略,运用脉冲信号作为控制器输出的后轮主动转向控制方法,对此做了理论分析和试验研究.首先,设计了产生脉冲信号的液压系统,并分析了此系统的运行对悬架参数和车辆稳态和瞬态响应的影响;分析不同脉冲参数(频率,振幅)对车辆横摆运动的影响并确定最优的脉冲参数.其次,综合跟随理想横摆角速度和抑制汽车质心侧偏角的方法,提出了控制策略与算法;运用基于CarSim和Simulink的联合仿真方法,分析此系统对汽车横摆稳定性能的影响;最后,安装液压脉冲发生器进行整车试验研究,验证仿真结果的可信性,并评价后轮脉冲转向的实用性.仿真和试验结果表明:后轮脉冲主动转向能够有效的跟踪横摆角速度和质心侧偏角提高车辆的横摆稳定性,同时可以减少质心侧倾角和侧向加速度,提高汽车的操纵稳定性.     

基于ADAMS双横臂独立悬架的运动学仿真分析

悬架的运动学特性首先反映在车轮定位参数的变化趋势上。文章采用虚拟样机技术,在ADAMS软件环境下,建立了某商务车的双横臂扭杆独立悬架的多体动力学模型,并进行了运动学仿真分析,获得了随车轮上下跳动该悬架车轮定位参数的变化规律,为汽车悬架系统开发提供一种有效的现代化手段。     

基于侧倾中心的悬架导向机构模型

根据导向机构的功能,建立以侧倾中心理论为基础的导向机构传力模型,通过侧倾中心计算悬架导向机构传递给车体的力;建立悬架K&C特性修正模型,利用悬架K&C试验数据对车轮的位置和姿态进行修正.编写了14自由度整车模型的仿真代码,将所建立的悬架模型嵌入到整车模型中,建立某A级车的整车模型,通过对比仿真结果与场地试验数据,验证了模型的有效性.对此模型进行了操纵稳定性工况的仿真,以方向盘角阶跃输入工况为例,分析了导向机构模型对整车运动的影响.结果表明:通过仿真可以得到悬架K&C特性参数中对整车运动影响较大的参数及其影响趋势,从而对汽车开发过程中的悬架结构参数的确定起到指导作用.     

多车激励下波形钢腹板连续梁桥沥青铺装动力学响应

为研究多车激励作用下大跨径桥梁桥面铺装层的动力学响应,建立含有Fiala轮胎的多刚体实车模型以及大跨径桥梁有限元精细模型,考虑桥面随机不平顺激励,构建包含桥面铺装层的车-桥刚柔耦合系统动力学模型。计算准静态条件下桥梁控制截面的挠度,并与现场静载试验进行对比,验证了所建车-桥耦合模型的正确性与计算结果的有效性。研究不同编队多车荷载作用下波形钢腹板连续箱梁桥铺装的动力响应,不同工况对于车辆后轴悬架力和垂向轮胎力的影响,结果表明：多车荷载相比于单个车辆荷载所引起的动力响应更大,更容易引起桥面铺装和桥梁结构的早期损伤;在车辆数量相同、车速相同、前后车距相等的情况下,车辆行驶编队不同时所引起的桥面铺装层最大挠度、最大纵向应力和最大横向剪应力分别增大了19.7%、23.5%和8.0%,且最大纵向拉应力和剪应力均发生在防水混凝土-混凝土梁之间,容易产生早期疲劳开裂;车辆后轴悬架力随着载重增加而增大,垂向轮胎力随着速度和载重增加而增大。