基于ADAMS_CAR的双横臂独立悬架建模与仿真
基于ADAMS的双横臂悬架的仿真及优化
如 图 ３ ６所 示 。 ～
委
证
军 轮 行 程／ ｍｍ
图 ６ 前 轮 前 束 角 随 车轮 跳 动 曲线
基 ｕ 娶
摇 ＋ Ｈ
由图 ６可看 出 ： 轮前 束 角 的初 始值 为０ Ｏ １； 前 ． １。 随着 车 轮 的 跳 动 ， 值 的 变 化 范 围 为 一 １ ３ ９ ～ 其 ．０。
对 优化 前 后 车 轮定 位 参 数进 行 对 比， 结果 如 图
７ １ ～ Ｏ所 示 。
援
坚 ｌ １ 娶
＋ Ｈ
要求 车轮 从 满 载 位 置 起 上 下 跳 动 ±５ ０ ｍｍ 的 范围内， 车轮 外倾 角 变化 在 １以 内 。从 图 ９可 以 看 。
出： 优化后 ， 双横臂 独立 悬架 的 车轮外倾 角 的初始 值
ｍｌ。表 ３为优 化后 悬架 的部分 硬 点坐 标 。 Ｔ ｌ
车 轮行 程 ／ ｍ ａ ｒ
表 ３ 双 横 臂 独 立 悬 架 优 化 后 硬 点 坐 标
图 ４ 主 销 内 倾 角 随 车 轮 跳 动 曲 线
ｍｍ
由图 ３可 以 看 出 ： 销 后 倾 角 的 初 始 值 为 主
５ ３ ７５ ； ． ６ 。主销 后倾 角 随 车 轮上 跳 而增 加 ， 变 化 范 但
［］ ＭＳ ． ｕ ｎ ｇｓｓ ｅｓ ｎａａｙｉ： ｅｓ ｎ２ ０ ． ． ６ Ｃ Ｒ ｎ ｉ ｕｐ ｎｉ ｎｌｓ Ｖ ｒｉ ０ ７ １ ０ ｎ ｏ ｓ ｏ
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_CAR的双横臂独立悬架建模与仿真
（Colle ge of Auto m otioe engineering ， Jilin unioersit y ， Changchun 130022 ， China ）
Abstract ： A double w ishbone suspensi on model of a pickup was built usi ng ADAM S／ CAR . The ki ne matics of t he suspensi on was uncovered base on t he general t heor y . The experi mental results show t hat t he antidi ve／ anti-lift 、 ri de rate and t otal roll rate perf or mance are i mproved re mar kable by putti ng 20 mm down t he low control ar m f ront poi nt connected to t he body . Key words ： auto moti ve engi neeri ng ； double w ishbone suspensi on ； si mulati on model ； ki ne matics ； ADAM S／ CAR
转向角变化曲线 S teeri ng angle curve
图12 F i g .12
轮距变化曲线 W heel track curve
从上述悬架特性参数的仿真结果可以看出： 轮距变化量等多项特性指标都满足设计 !前轮定位角、 要求； 抗点头 ／ 抗抬头效应较差； 悬架刚度和侧倾角刚度在车轮上跳时迅速降低。 " #
利用ADAMS_car对双横臂悬架的动态仿真与分析
利用ADA M S/car对双横臂悬架的动态仿真与分析黄杰文,黄菊花(南昌大学机电工程学院,南昌330031)摘要:利用ADAMS/car软件对样车建立双横臂悬架仿真模型,并对后倾拖距、磨胎半径、侧倾中心、四个定位角和车轮跳动量进行动态仿真。
通过对仿真结果与样车悬架相应参数进行比较,验证了仿真模型的动特性与样车悬架动特性的一致性。
其结论对汽车悬架的设计与开发具有一定的参考价值。
关键词:ADAM S/car软件;双横臂;动态仿真中图分类号:TP39119 文献标识码:A 文章编号:1671—3133(2010)03—0127—05D ynam i c si m ul a ti on and ana lysis of double w ishbone ba sed on ADA M S/carHUANG J ie2wen,HUANG Ju2hua(Electrical and Mechanical Engineering College,Nanchang University,Nanchang330031,China) Abstract:The si m ulati on model of double wishbone sus pensi on of sa mp le vehicle was established using ADAMS/car s oft w are,and dyna m ic si m ulati ons of sus pensi on trail,scrub radius,r oll center,f our orientati on angles and wheel ju mp ing was done.The si m ula2 ti on result was compared with the corres ponding para meters of sa mp le vehicle sus pensi on,and it was als o verified that dyna m ic characteristics of si m ulati on model and samp le vehicle sus pensi on are consistent.The conclusi on has certain reference value for the design and devel opment of vehicle sus pensi on.Key words:ADAMS/car;double wishbone;dyna m ic si m ulati ons0 引言悬架是现代汽车上的重要总成之一,它把车架(或车身)与车轴(或车轮)弹性地连接起来,主要功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩,并且缓和由不平路面传给车架(或车身)的冲击载荷,削弱由此引起的承载系统的振动,以保证汽车平顺地行驶[6]。
基于ADAMS双横臂独立悬架的运动学建模与仿真
虚 拟与仿 真
基于 Ａ ＤＡＭＳ双横臂独 立悬架的 运动学建模与仿真
刘 虹 ， 其东 ， 王 汤传 玲
（ 肥工 业大 学 ， 徽 合 肥 ２０ ０ ） 合 安 ３ ０ ９
Ｋｉ ｍａ ｉ ｓ Ｍ ｏ ｌ ｎｄ Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｉｈ ｎ ｎ ｅ ｅ ｄｅ ｔＳｕｓ ｅ ｓｏ ｓ ｄ ｏ ｎｅ ｔｃ ｄｅｉ ａ ｉ ｌ ｔｏ ｆＷ ｓ ｂｏ ｅ Ｉ ｄ ｐ ｎ ｎ ｎｇ ｐ ｎ ｉ ｎ Ｂａ ｅ ｎ ＡＤＡＭ Ｓ
关键 词 ： ＡＤＡＭＳ 双 横臂独 立悬 架 ； ； 建模 ； 仿真 中 图分类 号 ： ６ Ｕ４ ３
文献标 识 码 ： Ａ
汽车设 计 中的虚 拟样机 技术 是 以多体动 力学为 理论 基 础 的口 。可 采 用 机 械 系 统 仿 真 软 件 ＡＤ ］ — ＡＭＳ进行 双横臂独 立悬 架运 动学 分析 ， 应用拉 格 朗 日（ ａ ｒｎ ｅ 乘子 法建 立 系 统 运 动 方 程 。在 ＡＤ Ｌ ｇａ ｇ ） — ＡＭＳ软 件 中广 义 坐标 的选 择 直 接 影 响动 力学 方 程 的求解 速度 ， 因此应 选 择 适 当 的广 义 坐标 对 物 体 进 行 描述 ， 对于 刚体 ｉ采 用质 心 在惯 性 参 考 系 中 的笛 ， 卡 儿坐标 和 反映刚 体方位 的欧 拉角 （ 或广义 ｑ ｑ ｔ一 。 （ ， ，）
式 中 Ｔ—— 系统 动能
０ 引 言
悬 架系 统 是汽 车 的一个 重 要 总成 ， 系统 性 能 其 优劣 ， 直接 影响 整车平 顺性 和操 纵稳定 性 。 因此 ， 悬架 系统设 计是 整 车 开 发过 程 中 的一 个 重 要 环节 。
ＬＩ Ｈｏ ｇ Ｗ ＡＮＧ Ｑｉ ｏ ｇ ＴＡＮＧ Ｃｈ ａ Ｕ ｎ ， —ｄ ｎ ， ｕ ｎ—ｌ ｇ ｉ ｎ
利用ADAMS对双横臂独立悬架进行仿真分析
不利于汽车的稳定性。 计算结果从图７来看， 轮距变化 在１８９８．６～ １９０３．５ ｍｍ， 车轮上跳时轮距适当增加， 满 足轮距变化量应在－ １０～ ｍｍ的要求。 １０ 侧倾中心高度是指侧倾中心的离地高度， 前后 悬架侧倾中心的变化形成汽车的侧倾轴线。理论上 要求侧倾轴线尽量高并且和地面平行， 以减弱车身 的侧倾趋势， 并且尽量使侧倾时前后轴荷转移相近， 以保证汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。但是对独 立悬架来说， 前悬架侧倾中心高度为 ０～ ｍｍ， 后 １２０ 悬架侧倾中心高度为 ８０～ ｍｍ。因此常常需要在 １５０ 前轴增加横向稳定杆以提高前轴的侧倾刚度， 对纵 向侧倾中心提供抗制动点头的能力。 计算结果从图 ８ 来看， 侧倾中心高度在９０～ ｍｍ变化。 １２５
利用 ＡＤＡＭＳ对双横臂独立悬架进行仿真分析 ／ 吕振华， 常
放， 杨道华等
设 计・研 究
利用ＡＤＡＭＳ 对双横臂独立悬架进行仿真分析
吕振华 １， 常 放 １， 杨道华 １， ２， 张天兵 ３
（ １． 清华大学 汽车工程系， 北京 １０００８４ ； ２． 东风汽车有限公司 商用车研发中心， 湖北 十堰 ４４２００１ ；
收稿日期： ２００５－ ０３－ １２
Ｄ （ １１３．８４， ６３．８１， ４８５．０６） ； Ｅ （ － ２２８．７７， － ９０．８３， ２２８．７７） ； Ｂ （ ５．２２， － ２４８．０７， ４０９．０５） ； Ａ （ ４７５．３２， － ２１１．７３， ４０９．５２） ； Ｆ （ ３１．６３， ２２．９１， ７８９．７２） ； Ｃ （ ８．９１， － ２９５．８６， ８６５．７３） ； Ｐ（ １７．０１， － １８２．２３， ８３８．６３） ； Ｇ（ － ７．０８， － １７８．８１， １１０８．５２） 。
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。
wgx-基于ADAMS双横臂式独立悬架的仿真设计
基于ADAMS双横臂式独立悬架的仿真设计摘要：双横臂独立悬架是常用的悬架形式之一，在汽车领域内有着广泛的应用，要求具有稳定可靠的性能。
其突出优点在于设计的灵活性，可以通过合理选择空间导向杆系的铰接点的位置及控制臂的长度，使得悬架具有合适的运动特性。
本文应用多体动力学软件ADAMS/View建立了某轻型汽车的前双横臂式独立悬架模型，进而进行运动学分析，得到了上横臂长度主销长度、上横臂在汽车横向平面的倾角、下横臂长度和下横臂在汽车横向平面的倾角的值最终优值，从而为设计和改进提供快速、可靠的技术依据，达到大幅度降低设备研制成本，大大降低了轮胎的磨损情况的目的。
关键词：ADAMS 双横臂独立悬架车轮定位参数建模运动学仿真分析引言随着科学技术的发展，计算机辅助设计技术越来越广泛的应用在各个领域。
现在，他已经突破了二位图纸电子化的框架，装向三维实体建模、动力学模拟仿真和有限元分析为主线的虚拟样机制作技术。
使用虚拟样机制作技术可以在设计阶段预测产品的性能，优化产品的设计，缩短产品的研制周期，节约开发费用。
机械系统动力学仿真分析软件ADAMS可以直接创建完全参数化的机械系统几何模型，也可以使用其它CAD软件(如：Pro/ENGINEER)传过来的造型逼真的几何模型；然后，在几何模型上施加约束、力/力矩和运动激励；最后对机械系统进行交互式的动力学仿真分析，在系统水平上真实地预测机械结构的工作性能，实现系统水平的最优设计。
目前不等长双横臂式悬架已广泛应用在轿车的前后悬架上，可以通过合理选择空间导向杆系的铰接点的位置及控制臂的长度，使得悬架具有合适的运动特性。
采用运动学原理和空间解析几何的方法，可以分析双横臂独立悬架的空间运动和前轮定位参数下轮胎的运动，提出轮胎磨损的评价指标，从而可以建立双横臂独立悬架的运动、前轮定位参数与轮胎磨损间关系的数学模型。
同时可以研究双横臂独立悬架初始状态和定位参数对轮胎磨损的影响以减少轮胎磨损。
基于ADAMS的双横臂独立悬架仿真与优化
ｏ ａ
已
一
＼ ＼
＼ ＼ ＼
０５
Ｅ
０
・
＇０
＼
＼ ＼
＼
１ ５
在Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ 建模 过程中 ，悬架坐标 系采 用车身坐标系 ，坐标 系原 点为前轮轮 心连线 中点 ， ｘ轴 向后 ， Ｙ轴 向右 ，ｚ轴向上 。由于双 横 臂前悬架左 右对称于 汽车纵 向平面 ， 因此只创建 １ ／ ２ 的悬架模型 ，在 Ａ Ｄ Ａ ＭＳ ／ Ｃ Ａ Ｒ中建立模 型如图 １ 所示 。
位参数在合理 的范 围内变动 】 。 倾 角在 车轮 上跳 时 为 一 ２ ． Ｏ （ 卜 ＿ ｏ ． ５ Ｏ之 间较 为合 理。仿 真结果 如 图 ２所
２ 双横臂独立悬架模型建立
２ ． １ 双横臂独立前悬架拓扑结构 在双横臂独立前悬架 系统 中主要有上摆臂 （ Ｕ Ｃ Ａ） 、 下摆臂 （ Ｌ Ｃ Ａ） 、 转 向节 （ ｋ ｎ ｕ ｃ ｋ ｌ ｅ ）、转 向拉杆 （ Ｔ ｉ ｅ Ｒ ｏ ｄ ）、测试台 （ Ｔｅ ｓ ｔ Ｐ ｌ ａ ｎ ｅ ）、地
优化 设计 以及研究 其整车稳态转 向性 能 ， 改进 汽车的整车性 能 以及提 想 的运 动特性 。
高 整车 质量 具有重 要意 义。本 文运 用 ＭＳ Ｃ ． Ａ Ｄ Ａ ＭＳ 软 件建 立悬 架动 ３ ． １ 车轮 外倾角 的变化 力学模型 ，分析 其车轮 上下 跳动 时 ，对 四轮定位 参数 的影 响 ，通过 前 轮外倾角具有提高转 向操纵 轻便 性和车轮工作安全性 的作 用 ， Ａ Ｄ Ａ ＭＳ ／ Ｉ ＮＳ Ｉ Ｇ Ｈ Ｔ与 Ａ ＤＡ ＭＳ ／ Ｃ Ａ Ｒ联合进 行优 化 ，使悬 架 的四轮定 但 是外倾角不 宜过大 ，否则会使 轮胎产生偏磨 损 ， 现代 汽车 中一般 外
基于ADAMS的双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计
固定 副 分别 是 拉 臂 和
近年来随着各种新理 论的提 出和计算机技 术不断提 高 ，
悬架系统是汽车的一 个重要总成 ， 其系统性能优劣 ， 直接
考虑 到汽车基本上为纵向对称结构 ， 故只需建 立左 边或 右边一半模 型即可 。创建 的模 型包括 主销 、 上横 臂 、 下横 臂 、 拉臂、 转向拉杆 、 向节 、 转 车轮 以及测试平 台。此 模型共包 括 ８个活动构件 、 ２个旋转副 、 ４个球 副 、 固定副 、 个移 动副 ３个 １
・
２７ ・
基于 Ａ Ａ Ｄ ＭＳ的双 横 臂 独 立悬 架 的仿真 分 析及 优 化 设计
张 亮 亮 ， 永生 ， 丹丹 裴 吴
（ 山大 学 车辆与 能源 学院 ， 北 秦 皇 岛 Ｏ６Ｏ ） 燕 河 ６０４
摘要 ： 采用虚拟样机技 术， 借助于 Ａ Ａ Ｓ软件这个操作平台， ＤＭ 针对某型车双横臂独立悬架定位参数 变化过大， 建立 了双横臂独立
ｑ ａｉ ｆ ｈ ｒｄ ｃ ｉ ｕ ｔ ｏ ｅ ｐｏ ｕ ｔ ｔ ＡＤＡ ／ ｅ ． ｌ ｙ ｔ ｗ ｈ ＭＳ Ｖｉｗ
Ｋ ｅ ｒ ｓ： ｙ ｗｏ ｄ ＡＤＡＭ Ｓ； ｓ ｂ ｎｅｉ ｄ ｐ ｎｄ ｎｔｓ ｐ ｎｓｏ ｓｍｕ ａｉｎ ａ ａｙ ｉ； ｐｉ ｌｄｅ ｉｎ ｉ ｗ ｈ ｏ ｎ ｅ ｅ ｅ ｕｓｅ ｉｎ；ｉ ｌｔｏ ｌｓｓ ｏ ｔｍａ ｓｇ ｎ
提 高产 品 矛笈 的厉 Ｉ
关键词 ：Ａ Ａ Ｓ 叹 横臂 独立悬 架 ＤＭ
仿 真 分析
优化设 计
中图分类 号 ：４３３ Ｕ ６ ．
文献标识 码 ： Ａ
文章编 号 ： ０ － ８６２ １ ）４ ０２ ０ １ ２ ６８ （０Ｄ０ － ０７— ４ ０
基于ADAMS的双横臂式前悬架的仿真分析与优化
・
机械研究与应用 ・
基于 Ａ Ａ Ｄ ＭＳ的双 横 臂 式前 悬 架 的仿 真 分 析 与 优 化
郑 超， 昊晓君 ， 路 超
７０ ５ １０ ５） （ 西安建筑科技 大学 机电工程 学院， 陕西 西安
摘
要： 针对 某厂 家存在轿 车前轮胎磨损严重的问题 ， 用虚 拟样机技 术， Ａ Ａ Ｓ软件 环境 下建立 了该轿 车的双 利 在 ＤＭ
Ａｂ ｔａ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｒ ｎ ｈ ｅ ｓｗ ａ ｒｂ ｅ ｉ ｏ ｃｏ ｙ ｔ ｅｍｕｔ ｂ ｄ ｉｅ ｔ ｓｍｏ ｅ ｆｔｅ ｆ ｎ ｏ ｂ ｅ ｗ ｓ ． ｓ ｒ ｃ ：Ａ ｍｉ ｇ ａ ｅｆｏ ｔ ｅ ｌ ｅ ｒｐ ｏ ｌｍ ｎ ｓ ｍｅｆ ｔ ｒ ， ｌ － ｏ ｙｋ ｎ ｍａｉ ｄ ｌ ｒ ｔ ｕ ｌ ｉｈ ｔ ｗ ａ ｈ ｉ ｃ ｏ ｈ ｏ ｄ
横臂式前独 立悬架多体运动学仿 真模 型， 计算分析 了汽车运动过程 中 悬架定位参数 的变化规 律 ， 出了造 前 找
成轮胎磨损 的主要原 因， 并对 悬架结构进行 了优化设计 ， 到了该轿车前轮胎磨损严 重问题的解 决方案 。 得
关键词 ： 虚拟样机技术 ； Ｄ ＭＳ 双横臂 式前独立 悬架 ； ＡＡ ； 优化设计 中图分类号 ： ４３ ３ Ｕ ６．３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０７ ４ １ （０ １０ — ０ ９ ０ １０ — ４４ ２ １ ）６ ０ １ — ３
１ 前
言
悬架 ， 根据其空间结构可以抽象出如图 １ 所示 的前悬
架 １２结构示 意 图。 ／
悬架是汽 车 的重要 组成部 分， 它把车架 （ 或车
身） 与车轴（ 或车轮） 弹性连接起来 ， 其主要作用是传 递作用在它们间的一切力和力矩 ， 它们之间的相 限定 对运动 ， 缓和由不平路 面传来的冲击载荷， 衰减 由此 引起的承载系统的振动 ， Ｊ从而保证汽车的平顺行
基于ADAMS的汽车悬架系统建模与仿真
研究生课程论文是否进修生？是□否□基于ADAMS的汽车悬架系统建模与仿真（武汉理工大学汽车工程学院，汽研141班,1049721402323）摘要：本文首先介绍了ADAMS软件。
然后借助多体动力学软件ADAMS，进行汽车悬架系统的建模与仿真。
论文首先以CAR模块为研究平台,建立了悬架转向系统模型。
并进行了悬架的运动学和弹性运动学仿真分析，做出悬架性能相关参数的变化曲线。
悬架性能参数的变化曲线即本次建模仿真得到的结果。
对于汽车操纵稳定性的评价有重要的意义。
关键词：建模仿真；ADAMS；悬架系统Automotive suspension system modeling and simulation basedon ADAMSAbstract:In this paper, multi-body dynamics software ADAMS is introduced firstly. Using multi-body dynamics software ADAMS, the author does modeling and simulation of suspension systems.Based on the templates owned by CAR module,the author establish a suspension and steering systems model.Then the author does a simulation study on the kinematics and elastic kinematics of suspension ,based on which the author made a suspension-related parameter changes curve.Key Words：Modeling and simulation；ADAMS；suspension system1.ADAMS软件及其核心模块ADAMS（Automatic DynamicAnalysis of Mechanical System ）软件是原美国MDI公司（现已被MSC合并）开发的机械系统动力学仿真软件。
基于ADAMS_CAR的SUV双横臂式独立前悬架建模与仿真
１ 引言
悬架的结构特点对汽车操纵稳定性和平顺性有 着至关重要的影响。双横臂悬架有诸多优点，现很多 乘用车的前悬架都采用这种结构,在 SUV 的前悬架 上使用更为广泛。本文以多体动力学软件 ADAMS/CAR 为手段分析了现某一国产 SUV 的双 横臂式前悬架，研究了此悬架的几何参数对汽车操 纵稳定性和平顺性的影响，揭示了该悬架的运动规 律。
图 11 主销偏移距变化曲线
图 14 侧倾中心变化曲线 （下转第 22 页）
22 技术纵横
轻型汽车技术 2009（11/ 12）总 243/ 244
图 10 转向系统整体固定状态下振型图
４结论
1. 转向管柱和转向盘各自自由状态的 1 阶固有 频率分别为 109.1Hz 和 17.2Hz，可以排除转向系统 异常抖动是由转向管柱或转向盘引起。转向系统自 由状态的一阶频率为 33.3Hz，转向系统整体固定在 模拟台架上的一阶频率为 30.1Hz 和车辆怠速频率 更为接近。由于实车安装支架刚度应远小于夹具刚 度，可得该转向系统在实车装配后其系统的一阶频 率应低于 30Hz 很可能与车辆怠速频率相吻合，从 而产生共振引起转向系统异常抖动。为验证该结论， 还需在实车装配状态下测试。
阅悬架布置图获得，质量参数(质量、质心与转动惯 量等)利用 CATIA 三维软件计算得到，力学特性参 数(刚度、阻尼等特性)通过查阅技术资料获得。在建 模时抽象出上摆臂、下摆臂、主销、转向节、轮轴等 刚体。主销、转向节、轮轴因无相对运动建模时可视 为一体，上、下摆臂与主销以球铰联接，与副车架以 衬套联接，转向节与转向拉杆以万向节铰联接。前 悬架的自由为 2 个，2 个自由度为车轮的上下跳动， 建立的 SUV 双横臂式前悬架 ADAMS/CAR 仿真模 型如图 2。
166基于ADAMS的双横臂独立悬架的仿真
166基于ADAMS的双横臂独⽴悬架的仿真汽车悬架是车⾝和车轮之间的⼀切传⼒连接装置的总称，它把路⾯作⽤于车轮的⽀承⼒、牵引⼒、制动⼒和侧向⼒以及这些⼒所产⽣的⼒矩传递到车⾝上，以保证汽车的正常⾏驶。
悬架系统是汽车重要的组成部分，汽车悬架系统的性能是影响汽车⾏驶平顺性、操纵稳定性和安全性的重要因素。
由于汽车前悬架部件之间运动关系复杂，⼀般都设计成主销内倾和后倾，并且控制臂轴也⼤多倾斜布置，这些都给悬架的运动学、动⼒学分析带来很⼤困难。
随着计算机技术不断提⾼，国外研制了很多专门⽤于机械构件运动的专⽤软件，ＡＤＡＭＳ软件就是其中之⼀。
本⽂以某型汽车不等长双横臂式前独⽴悬架为例进⾏仿真计算和优化分析，从⽽解决该车型汽车悬架存在的问题。
１ＡＤＡＭＳ软件介绍ＡＤＡＭＳ软件使⽤交互式图形环境和零件库、约束库、⼒库，创建完全参数化的机械系统⼏何模型，其求解器采⽤多刚体系统动⼒学理论中的拉格郎⽇⽅程⽅法，建⽴系统动⼒学⽅程，对虚拟机械系统进⾏静⼒学、运动学和动⼒学分析，输出位移、速度、加速度和反作⽤⼒曲线。
ＡＤＡＭＳ软件的仿真可⽤于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输⼊载荷等。
它是虚拟样机分析的应⽤软件，⽤户可以运⽤该软件⾮常⽅便地对虚拟机械系统进⾏静⼒学、运动学和动⼒学分析；⼜是虚拟样机分析开发⼯具，其开放性基于ＡＤＡＭＳ的双横臂独⽴悬架的仿真分析及优化设计汪随风，刘竞⼀，邓⽇青（重庆交通⼤学，重庆４０００７４）摘要：在现有的汽车前悬架数据的基础上，⽤ＡＤＡＭＳ／ＶＩＥＷ模块建⽴悬架模型，并对模型进⾏仿真计算，研究分析汽车运动中悬架随车轮上下跳动时定位参数的变化规律，评价悬架数据合理性。
采⽤优化分析对悬架不合理数据进⾏优化，进⼀步改善悬架系统性能，以提⾼产品开发质量。
关键词：ＡＤＡＭＳ；独⽴悬架；优化分析中图分类号：Ｕ４６３⽂献标识码：Ａ⽂章编号：１００８－５４８３（２００７）０２－００１２－０４ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＷｉｓｈｂｏｎｅＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＡＤＡＭＳＷａｎｇＳｕｉｆｅｎｇ，ＬｉｕＪｉｎｇｙｉ，ＤｅｎｇＲｉｑｉｎｇ（ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００７４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍａｋｉｎｄｏｆｃａｒ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇｆｏｒｔｈｅｆｒｏｎｔｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｗａｓｓｅｔｕｐｗｉｔｈＡＤＳＡＭ／ＶＩＥＷ．Ｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ’ｓｋｉｎｇｐｉｎａｘｉｓａｎｄｗｈｅｅｌｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｗｅｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｄａｎｄａｎａｌｙｓｅｄａｓｔｈｅｗｈｅｅｌｗａｓｍｏｖｉｎｇ．Ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｔｏｉｍ－ｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｆｒｏｎｔｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＤＡＭＳ；ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ收稿⽇期：２００７－０３－１９作者简介：汪随风（１９８３－），男，安徽⾩阳⼈，硕⼠，从事汽车设计研究。
基于ADAMS_Car的双叉臂独立悬架优化设计
基于ADAMS/Car 的双叉臂独立悬架优化设计张学荣1王若平1李成彬1严小俊2类雪2（1江苏大学汽车与交通工程学院，镇江212013）（2南京汽车集团有限公司名爵分公司，南京210031）Optimum design of double-wishbone independent suspension based on ADAMS/CarZHANG Xue-rong 1，WANG Ruo-ping 1，LI Cheng-bin 1，YAN Xiao-jun 2，LEI Xue 2（1School of Automobile and Traffic Engineering ，Jiangsu University ，Zhenjiang 212013，China ）（2Nanjing Automobile（Group ）Corporation ，Nanjing 210031，China ）文章编号：1001-3997（2009）12-0264-03【摘要】利用ADAMS 建立了某国产跑车的双叉臂独立悬架的虚拟样机模型。
在ADAMS/CAR 中针对该跑车悬架系统进行仿真，研究悬架参数对操纵稳定性的影响并分析在路试过程中出现的操纵稳定性较差、轮胎磨损严重等问题的原因。
通过优化分析提出了悬架参数的改进意见。
关键字：ADAMS ；双叉臂式独立悬架；操纵稳定性；优化设计【Abstract 】It a virtual prototype model of a double-wishbone independent suspension of a certain domestic sports car was established under ADAMS .With the help of ADAMS/CAR ，the suspension system of this sports car has been simulated in order to study the effect of the suspension parameters on vechile handing stability and analyse the problems such as poor vechile handing stability ，serious tire wear and so on.Through the optimum design ，a improved suspension is obtained.Key words ：ADAMS ；Double-wishbone independent suspension ；Vechile handing stability ；Op －timum design中图分类号：TH12，U463.1文献标识码：A＊来稿日期：2009-02-201前言目前，跑车的导向机构大多是双叉臂式悬架，又称双A 臂式独立悬架。
基于ADAMS的双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计
基于ADAMS的双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计双横臂独立悬架是一种常见的汽车悬架结构，在承载、减震等方面都有良好的表现。
本文将基于ADAMS软件对双横臂独立悬架进行仿真分析及优化设计。
首先，建立模型。
模型包括车辆、轮胎和悬架三部分。
车辆和轮胎可以在ADAMS软件库中选择合适的模型，而悬架部分需要根据实际情况进行建模。
本文选用的汽车型号为A车型，采用铝合金材料制作。
悬架部分包括上下控制臂、防滚杆、弹簧和减震器。
其次，进行初始仿真分析。
在初始状态下，车辆是静止的，因此只需分析悬架部分的静态特性。
通过仿真分析，可以得出悬架的几何参数、弹簧刚度和减震器阻尼等关键参数，为后续优化设计提供依据。
接着，进行参数优化设计。
通过改变几何参数、弹簧刚度和减震器阻尼等参数，分析对悬架性能的影响。
优化的目标是使悬架在承载和减震方面达到最佳性能。
可以采用遗传算法等优化算法进行参数优化，以求得最优解。
最后，进行动态仿真分析。
在动态情况下，车辆会受到外部力的作用，因此需要对悬架进行动态特性分析。
通过动态仿真分析，可以得出悬架的动态特性，包括自然频率、振幅和动态刚度等重要参数。
根据这些参数，可以进一步改进悬架的设计，使其在动态工况下具有更好的性能表现。
综上所述，基于ADAMS的双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计有着广泛的应用前景。
通过仿真分析和参数优化设计，可以大大缩短产品研发周期，降低研发成本，提高产品的可靠性和性能表现。
为了更好地进行双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计，需要对其相关数据进行收集和分析。
以下是一些重要数据及其分析：1. 车辆重量：车辆重量是影响悬架设计和性能的重要因素。
一般来说，车辆重量越大，悬架需要承受的压力也就越大，因此需要更强的支撑力来保证悬架的性能。
在优化设计过程中，需要充分考虑车辆重量对悬架性能的影响，以使悬架在承载方面具有较好的表现。
2. 弹簧刚度：弹簧刚度是指在径向方向施加单位力量时，弹簧产生的变形量。
基于ADAMS软件轿车前悬架动态模拟与仿真本科生毕业论文 精品
第1章绪论1.1 课题的研究目的和意义汽车悬架系统对整车行驶动力学（如操纵稳定性、行驶平顺性等）有举足轻重的影响，是汽车总布置设计、运动校核的重要内容之一，由于汽车悬架系统是比较复杂的空间机构，这些就给运动学、动力学分析带来较大困难。
人们采用不同的途径或手段对其进行分析研究，包括试验、简化成理想约束条件下的机构分析。
过去多用简化条件下的图解法和分析计算法对汽车悬架和转向系统的运动学及动力学性能进行分析计算，用多自由度的质量—阻尼刚体数学模型对汽车行驶状况进行仿真。
所得的结果误差较大，并且费时费力。
随着计算机技术的长足进步，虚拟技术已经成为世界汽车开发设计的应用潮流。
上世纪90年代中期以来，数字化设计与虚拟开发技术的应用在世界范围内得到大力推广，这是基于计算机辅助设计（CAD）、计算机仿真分析、计算机辅助制造（CAM）及虚拟制造、计算机辅助实验及虚拟实验等先进技术的全新的汽车设计开发技术体系和流程。
特别二十世纪八十年代以来这种情况得到了改变，而多体系统动力学的成熟，使汽车动力学的建模与仿真产生了巨大飞跃，特别是ADAMS 软件的成功应用使虚拟样机技术脱颖而出。
基于ADAMS的虚拟样机技术，可把悬架视为是由多个相互连接、彼此能够相对运动的多体运动系统，其运动学及动力学仿真比以往通常用儿个自由度的质量一阻尼刚体（振动）数学模型计算描述更加真实反映悬架特性及其对汽车行驶动力学影响。
在传统悬架系统设计、试验、试制过程中必须边试验边改进，从设计到试制、试验、定型，产品开发成本较高，周期长。
运用虚拟样机技术，结合虚拟设计和虚拟试验，可以大大简化悬架系统设计开发过程，大幅度缩短产品开发周期，大量减少产品开发费用和成本，提高产品质量和产品的系统性能，获得最优设计产品[1]。
本课题研究的目的和意义就在于对麦弗逊式悬架进行虚拟设计及基于ADAMS的优化分析，在试制前的阶段进行设计和试验仿真，并且提出优化设计的意见，在产品制造出之前，就可以发现并更正设计缺陷，完善设计方案，缩短开发周期，提高设计质量和效率。
基于ADAMS的双横臂独立悬架优化仿真分析
（ａ）（ｂ）图３工况２温度场分布图５小结（１）运用ＭＳＣ．ＭＲＣ有限元软件，对铝锭半连续铸造过程进行了热力耦合分析；分析了初始温度、拉坯速度及结晶器冷却能力对铝锭温度场和应力场的影响。
（２）模拟现场工艺条件，建立了铝合金大扁锭半连续铸造仿真计算的有限元模型，根据现场工艺，确定了相应的边界条件。
（３）仿真结果与现场实验观测结果基本吻合，说明了仿真分析的准确性，同时，仿真分析为确定正确的工艺参数，寻找改善应力场分布的途径，探索抑制裂纹出现的措施提供了依据，能够很好的用于半连续铸造过程的仿真研究。
参考文献１单长智，王立娟，王德满．实心圈锭的应力分析及防止裂纹的措施［Ｊ］，轻合金加工技术，１９９７（２５）：１￣４．２李晓谦，胡仕成，快速铸轧中的接触热导及带坯在铸轧区的温度分布的仿真分析［Ｊ］．重型机械，１９９９（３）：３４￣３７．３段湘安．铸轧辊套传热的集肤效应与参数影响的数值仿真研究：［硕士论文］．长沙：中南大学机电工程学院．２００２．４邢书明．难变形钢铁材料半固态连铸技术研究［Ｄ］．北京：北京科技大学出版社，１９９６．５邢书明，李亚敏，胡汉起．半固态连铸过程拉漏（断）机理研究［Ｊ］．特种铸造及有色合金，２０００（１）：１６￣１９．６杨世铭，陶文铨，传热学［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００３．７干勇，仇圣桃，萧泽强．连续铸钢过程数学物理模拟［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２００１．８李毅波．连续铸轧多场耦合建模及工艺参数匹配规律的仿真研究：［硕士论文］．长沙：中南大学机电工程学院，２００５．９陈火红，于军泉，席源山．基础与应用实例［Ｍ］．北京：科学出版社．２００４．１０Ｍｓｃ．Ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｍｓｃ．Ｍａｒｃ２００５（ＶｏｌｕｍｅＡ）：ＴｈｅｏｒｙａｎｄＵｓｅｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．［Ｍ］ＭＳＣ．Ｓｏｆｔｗａｒｅ．２００５．基于ＡＤＡＭＳ的双横臂独立悬架优化仿真分析于海峰于学兵（大连理工大学动力与能源工程学院，大连１１６０２３）ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｄｏｕｂｌｅｗｉｓｈｂｏｎｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＡＤＡＭＳ／ＣＡＲＹＵＨａｉ－ｆｅｎｇ，ＹＵＸｕｅ－ｂｉｎｇ（ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＯｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２３）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!"【摘要】利用机械系统动力学分析软件ＡＤＡＭＳ，建立了带有转向系统的双横臂独立前悬架虚拟样机模型。
基于ADAMS的双叉臂式独立前悬架仿真分析
基于ADAMS的双叉臂式独立前悬架仿真分析双叉臂式独立前悬架是一种常见的汽车前悬架形式。
在这种悬架系统中，悬架的每个轮子都被单独固定在车辆的车体上，而不是通过一个轴连接在一起。
这种设计使得车辆的悬挂系统可以更好地适应不平的路面，并提高汽车的稳定性和操控性。
本文将基于ADAMS软件对双叉臂式独立前悬架进行仿真分析。
首先，我们需要绘制双叉臂式独立前悬架的模型，并对其进行建模。
我们需要确定每个零件的几何形状和材料属性，以及每个零件与其他零件之间的连接方式。
在ADAMS中，我们可以使用现有的汽车模型，也可以自己绘制模型进行仿真。
接下来，我们需要设置模拟的运行条件，包括路面条件、车辆速度和悬挂系统的初参数。
在ADAMS中，我们可以使用不同类型的道路车辆移动器和仿真器来模拟不同类型的路面条件和速度。
然后，我们可以进行仿真实验，观察双叉臂式独立前悬架的运动和响应。
我们可以观察悬架的行程、轮胎垂直位移、车辆横向加速度、车轮动能和悬挂系统的应变等指标。
我们还可以对不同的悬挂系统参数进行优化，以提高汽车的性能和稳定性。
最后，我们需要对仿真实验进行数据分析，以便更好地了解双叉臂式独立前悬架的特点和性能。
我们可以使用ADAMS的数据处理工具来分析和比较不同实验的结果，并生成图表或报告以便更好的辨别和了解结果。
总之，在ADAMS软件上进行双叉臂式独立前悬架的仿真分析可以为汽车制造商和设计工程师提供重要的数据和信息，并帮助他们改进悬挂系统方案，提高汽车的性能和安全性。
双叉臂式独立前悬架是一项重要的汽车悬挂系统技术，其受到了广泛的关注和研究。
在进行仿真分析时，我们可以收集和分析许多相关数据，以更好地评估和优化悬挂系统的性能和稳定性。
以下是一些可能相关的数据指标：1. 悬架的行程：悬架的行程是指悬架系统的可用行程，即悬架系统可以接受的最大垂直位移。
悬架的行程可以影响车辆的行驶平稳性和舒适性，对于后续车辆运动学分析也有很大的影响。
基于ADAMS／CAR的SUV双横臂式独立前悬架建模与仿真
基于ADAMS／CAR的SUV双横臂式独立前悬架建模与仿
真
郑钟名
【期刊名称】《轻型汽车技术》
【年(卷),期】2009(000)011
【摘要】运用多体运动学和动力学仿真软件ADAMS中的CAR模块，建立了某一国产SUV双横臂式前悬架的多刚体模型，对其前悬架的各种性能进行了仿真分析，研究了悬架的几何参数对汽车操纵稳定性和平顺性的影响，揭示了该悬架的运动规律。
【总页数】4页(P12-14,22)
【作者】郑钟名
【作者单位】湖南长丰汽车研发股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U461.6
【相关文献】
1.基于ADAMS/Car的双横臂悬架的运动学建模与仿真 [J], 王南;王晶;平恩顺
2.基于ADAMS的双横臂独立前悬架运动学仿真研究 [J], 赵治;段敏;李超
3.基于ADAMS/Car的某车型双横臂前悬架仿真分析 [J], 陈雄武; 刘士宾; 闫国杰
4.基于ADAMS的双横臂式独立悬架仿真与优化 [J], 李江;范禅金;赵化刚
5.基于ADAMS/VIEW的双横臂式独立悬架转向梯形机构断开点位置的仿真分析[J], 勾治践;鲍明全
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文章编号：1671-5497（2004）04-0554-05收稿日期：2004-01-24.作者简介：宋传学（1959-），男，教授，博士生导师.E -m ail ：son g chx !基于ADAM S ／CAR 的双横臂独立悬架建模与仿真宋传学，蔡章林（吉林大学汽车工程学院，吉林长春130022）摘要：运用ADAM S ／CAR 软件建立了某皮卡车双横臂独立悬架模型，在理论验证的基础上揭示了该悬架的运动规律。
实验结果证明：将下控制臂与车架前安装点下调20mm ，可使悬架的抗点／抬头性能、悬架刚度和侧倾角刚度得到明显改善。
关键词：车辆工程；双横臂悬架；仿真模型；运动学；ADAM S ／CAR中图分类号：U 463.33文献标识码：AM odeli n g and si m ulation of double w ishbonesus p ension based on ADA M S ／CARSONG Chuanxue ，CA I zhan g li n（C olle g e o f A uto m otio e e n g ineerin g ，Jilin unio ersit y ，C han g chun 130022，C hina ）Abstract ：A double w ishbone sus p ension m odel o f a p icku p w as built usi n g ADAM S ／CAR.T he ki ne m atics o f t he sus p ension w as uncovered base on t he g eneral t heor y .T he ex p eri m ental results show t hat t he anti-di ve ／anti-lift 、ri de rate and total ro ll rate p erf or m ance are i m p roved re m arkable b y p utti n g 20mm down t he low contro l ar mfront p o i nt connected to t he bod y .K e y words ：autom oti ve en g i neeri n g ；double w ishbone sus p ension ；si m ulation m odel ；ki ne m atics ；ADAM S ／CAR悬架的结构特点对操纵稳定性和平顺性的影响至关重要［1］。
双横臂悬架有诸多优点，使其广泛应用于轿车、轻型车等的作为前悬架。
文献［2］"［4］以不同的数学方法对双横臂悬架运动规律进行了分析。
本文以多体系统动力学软件ADAM S ／CAR 为手段分析了双横臂独立悬架运动规律。
该方法具有运算速度快、求解精度高、修改方便、通用性强等优点，广泛应用于悬架和整车设计开发［5"8］。
1模型的建立与验证图1为简化的前悬架刚性铰链连接模型。
下控制臂1的一端通过橡胶衬套与副车架7连接，并可以绕2个与车架的连接点的连线转动，在刚性铰链连接的模式下简化为1个转动铰链。
另一端通过球铰与转向节3连接；上控制臂2的连接方式与下控制臂的连接方式相同；转向横拉杆5一端通过球铰与第34卷第4期吉林大学学报（工学版）V o l .34N o.42004年10月Journal o f Jili n U n ivers it y （En g i neeri n g and T echno lo gy Ed ition ）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!O ct .2004转向节3连接，另一端通过等速万向节与地面连接；转向节3通过转动铰链与车轮9连接；减振器8上端与车架连接，下端与下控制臂连接；扭杆弹簧4一端与车架固接，一端与下摆臂固接；横向稳定杆6两端与下摆臂连接，中间通过橡胶衬套与车架连接。
整个悬架放置在激振台架l0上。
通过在激振台l0上施加垂直方向的运动来计算各参数的变化规律。
利用文献［2］介绍的理论方法计算外倾角随车轮跳动距离!的变化规律，并与仿真结果进行了对比（见图2）。
理论计算结果与仿真结果存在一定差异，主要原因是仿真中考虑了橡胶衬套，而理论计算中没有考虑。
图l3D 数字化虚拟样机模型F i g .l 3D d i g italized virtual p ro to t yp e m ode l 图2车轮外倾角对比曲线F i g .2C a m ber an g le contrastive curve2计算结果将激振台架上下激振位移设置为50mm ，使左右车轮同步上下跳动，计算悬架跳动过程中主要性能参数的变化规律。
!"#前轮定位角外倾角：图3为外倾角的变化曲线，变化范围为-0.4 !0.5 ／50mm 。
车轮跳动时的外倾角变化对车辆的稳态响应特性等有很大影响［l ］，所以应尽量减少车轮相对车身跳动时的外倾角变化。
前束角：图4为前束角变化曲线，变化范围为-0.03 !0.37 ／50mm 。
设计时希望在车轮跳动时前束角不变或变化幅度较小。
图3外倾角变化曲线F i g .3V ariational curves o f ca m ber an g le 图4前束角变化曲线F i g .4V ariational curves o f toe an g le主销后倾角：图5为主销后倾角变化曲线，变化范围在2.42 附近。
主销后倾角对转向时的车轮外倾角变化影响较大。
若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。
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，这样不仅转向弱，而且最大横向加速度·555·第4期宋传学，等：基于ADAM S ／CAR 的双横臂独立悬架建模与仿真也会增大。
一般认为合理的主销后倾角为2 !3 。
主销内倾角：图6为主销内倾角变化曲线，变化范围为l !l .9 。
主销内倾有利于减小主销横向偏移距，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。
内倾角不宜过大，否则在转向时车轮绕主销转动的过程中，轮胎与路面之间将产生较大的滑动，增加了轮胎与路面间的摩擦阻力，这不仅使转向发沉，而且加速了轮胎的磨损。
实际设计时，选内倾角为7 !l3 。
图5主销后倾角变化曲线F i g .5V ariational curve o f caster an g le 图6主销内倾角变化曲线F i g .6V ariational curve o f ki n gp i n i ncli nation an g le!"!悬架刚度、侧倾角刚度、制动点头量和加速抬头量悬架刚度：图7为悬架刚度变化曲线。
随着车轮的由下往上跳动，悬架刚度不断减小。
设计时应尽量避免，需要改进。
侧倾角刚度：图8为侧倾角刚度变化曲线。
压缩时侧倾刚度减小，意味着在侧向加速度增大时悬架的抗侧倾能力反而减弱，设计时不希望出现。
图7悬架刚度变化曲线F i g .7V ariational curve o f ri de rate 图8侧倾角刚度变化曲线F i g .8V ariational curve o f to tal ro ll rate制动点头量和加速抬头量：图9，图l 是纵向加速度为9.8m ／s 2时的点／抬头量。
可以看出，制动时悬架变形量较大，抗点头性能较差；加速时悬架变形量也较大，抗抬头性能较差。
在做整车试验时，也出现相同的情况，需要进行改进设计。
!"#车轮跳动产生的转向角、轮距变化量车轮跳动产生的转向角：图ll 为转角变化曲线，左、右车轮变化相反。
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的范围内，否则不仅影响汽车的操纵稳定性，而且会加剧轮胎的磨损。
轮距变化量：图l2为左右车轮轮距变化量。
跳动时，车轮绕瞬时中心摆动，左右轮之间的距离必然产生变化。
轮距的变化一方面影响汽车的操纵稳定性，另一方面，由于轮胎的横向滑移，导致轮胎的磨损，降低了轮胎的使用寿命［4］。
设计时应尽量控制轮距变化量。
·655·吉林大学学报（工学版）第34卷图9点头量F i g.9D ive 图10抬头量F i g.10L ift图11转向角变化曲线F i g.11S teeri n g an g le curve图12轮距变化曲线F i g.12W hee l track curve从上述悬架特性参数的仿真结果可以看出：!前轮定位角、轮距变化量等多项特性指标都满足设计要求；"抗点头／抗抬头效应较差；#悬架刚度和侧倾角刚度在车轮上跳时迅速降低。
3改进设计针对上述不足，在尽量少改动零部件的前提下，将下控制臂与车架前安装点向下调整20mm。
改进前后主要参数对比如图13$图16所示。
图中实线和虚线分别代表改动前和改动后结果。
可以看出：改动后悬架刚度和侧倾角刚度曲线降低趋势得到改善，点／台头量明显减小。
图13悬架刚度F i g.13R i de rate图14侧倾角刚度F i g.14T o tal ro ll rate·755·第4期宋传学，等：基于ADAM S／CAR的双横臂独立悬架建模与仿真图15点头量F i g .15D ive 图16抬头量F i g .16L ift4结论（1）本文成功地将ADAM S ／CAR 运用于双横臂独立悬架分析，并充分考虑连接点橡胶衬套的弹性特性。
仿真分析结果与理论计算结果对比表明，该方法可以准确地计算悬架的多种性能参数。
（2）通过将下控制臂与车架前安装点下调20mm ，可使悬架的点／抬头量明显减小、悬架刚度和侧倾角刚度下降趋势明显改善。
该方法通用性强，可用于各种悬架分析计算和设计。
参考文献：［1］郭孔辉.汽车操纵动力学［M ］.长春：吉林科学技术出版社，1991.GUO K on g hui .D y na m ics o f C ontro llab ilit y f or A utom ob ile ［M ］.Chan g chun ：Jili n S cience and t echno lo gy pub lish i n gH ouse ，1991.［2］戴旭文，谷中丽，刘剑.汽车双横臂独立悬架的运动学分析和计算［J ］.车辆与动力技术，2002（2）：29-33.DA I Xu W en ，GU Zhon g li ，L I UJian.K i ne m atics anal y s is and calculation o f t he doub le-W ishbone i nde p edent sus p ens ion o fWhee led-vich icle ［J ］.v i h icle and D y na m ics t echno lo gy ，2002（2）：29-33.［3］胡宁，郑冬黎.双横臂独立悬架运动学分析［J ］.汽车工程，1998，20（6）：362-366.HU N i n g ，ZHENG D on g li .the ki ne m atic anal y s is o f dual W ishbone i nde p endent sus p ens ion ［J ］.A ulom ob ileEn g i neeri n g ，1998，20（6）：362-366.［4］李新耀，张印，周良生，彭莫.双横臂扭杆悬架的特性分析及设计计算［J ］.汽车工程，2003，25（1）：15-19.L I X i n y ao ，ZHANG Y i n ，ZHOU L ian g shen g ，pENG M o.Charaeteristic anal y s is and calculation o f W ishbonei nde p endent sus p ens ion W it h tors ion bar ［J ］.A ulom ob ile En g i neeri n g ，2003，25（1）：15-19.［5］DEAK I N A ndreW ，CROLLA D avi d ，RAM I REZ Juan pab lo ，HANLEY R a y .the eff ect o f chass is stiff ness on race carhand li n g balance ［C ］!SAE t echn ical pa p er 2000-01-3554.［6］L I N Y i ，ZHAN W enzhan g ，L I U Y an ，ZHONG X i n.D y na m ics s i m ulation research on ri g i d-e lastic cou p li n g s y ste mo f carsus p ens ion ［C ］!SAE t echn ical pa p er 2000-01-1622.［7］SLAttENGREN Jes p er .U tilization o f ADAM Sto p red ict tracked veh icle p erf or m ance ［C ］!SAE t echn ical pa p er 2000-01-0303.［8］HOLDM ANN peter ，KOHN ph ili p ，M OLLER B ertra m.S us p ens ion ki ne m atics and com p liance-m easuri n g ands i m ulation ［C ］!SAE t echn ical pa p er 980897.（责任编辑陈永杰）·855·吉林大学学报（工学版）第34卷基于ADAMS/CAR的双横臂独立悬架建模与仿真作者：宋传学， 蔡章林作者单位：吉林大学,汽车工程学院,吉林,长春,130022刊名：吉林大学学报(工学版)英文刊名：JOURNAL OF JILIN UNIVERSITY(ENGINEERING AND TECHNOLOGY EDITION)年，卷(期)：2004,34(4)被引用次数：30次1.HOLDMANN Peter;KOHN Philip;MOLLER Bertram Suspension kinematics and compliance-measuring and simulation∥2.SLATTENGREN Jesper Utilization of ADAMS to predict tracked vehicle performance 20003.Lin Yi;ZHAN Wenzhang;LIU Yan;ZHONG Xin Dynamics simulation research on rigid-elastic coupling system of car suspension 20004.DEAKIN Andrew;CROLLA David;RAMIREZ Juan Pablo The effect of chassis stiffness on race car handling balance[C 20005.李新耀;张印;周良生;彭莫双横臂扭杆悬架的特性分析及设计计算[期刊论文]-汽车工程 2003(01)6.胡宁;郑冬黎双横臂独立悬架运动学分析 1998(06)7.戴旭文;谷中丽;刘剑汽车双横臂独立悬架的运动学分析和计算[期刊论文]-车辆与动力技术 2002(02)8.郭孔辉汽车操纵动力学 19911.杨英.刘刚.赵广耀.YANG Ying.LIU Gang.ZHAO Guang-yao基于ADAMS机械模型的车辆主动悬架控制策略与仿真[期刊论文]-东北大学学报（自然科学版）2006,27(1)2.任秀欢.何杰.赵池航.陈一锴.彭佳.Ren Xiuhuan.He Jie.Zhao Chihang.Chen Yikai.Peng Jia基于ADAMS/Car的汽车侧风稳定性虚拟试验研究[期刊论文]-东南大学学报（自然科学版）2009,39(4)3.夏长高.高晓辰基于ADAMS/car的双横臂悬架运动学和弹性运动学分析[期刊论文]-机械设计与制造2010(7)4.黄杰文.黄菊花.HUANG Jie-wen.HUANG Ju-hua利用ADAMS/car对双横臂悬架的动态仿真与分析[期刊论文]-现代制造工程2010(3)1.潘筱.林逸.陈潇凯.王冬成五连杆非独立后悬架弹性转向特性[期刊论文]-西南交通大学学报 2012(3)2.王启涛.张虎.宁介雄.张建军全地面起重机悬架导向机构建模与仿真分析[期刊论文]-工程机械 2011(4)3.王启涛.蒋浩中.王文佳.张建军.宁介雄基于ADAMS的多桥转向机构制造误差的研究及工程应用[期刊论文]-建设机械技术与管理 2011(8)4.罗鑫源.杨世文.杨军.王拖连基于ADAMS的双横臂悬架的仿真及优化[期刊论文]-公路与汽运 2011(5)5.吴健瑜.罗玉涛.黄向东FSAE赛车双横臂悬架优化设计[期刊论文]-机械设计与制造 2011(10)6.丁飞.韩旭.刘桂萍.赵亮.莫旭辉.周星星悬架导向机构硬点灵敏度分析及多目标优化设计[期刊论文]-汽车工程 2010(2)7.张亮亮.裴永生.吴丹丹基于ADAMS的双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计[期刊论文]-现代机械 2010(4)8.黄东明.王良模.井广红.尹春华基于ADAMS/CAR的某轻型载货汽车前悬架仿真分析[期刊论文]-汽车技术2010(9)9.任凯.王军杰.吴德宏基于ADAMS/CAR的微型客车麦弗逊前悬架仿真和优化设计[期刊论文]-机械设计与制造2010(3)10.刘新田.黄虎.赵礼辉.刘长虹.郭辉.王岩松下横臂橡胶衬套刚度对车轮定位参数影响分析[期刊论文]-现代制造工程 2010(9)11.刘新田.石少亮.黄虎.赵礼辉.王岩松.郭辉减震器下衬套刚度对后多连杆独立悬架性能影响分析[期刊论文]-机械设计与制造 2010(10)12.杨波.左曙光.覃霍.韩乐双横臂独立悬架导向机构硬点匹配设计[期刊论文]-机械设计与制造 2010(10)13.王启涛.张虎.宁介雄.张建军基于ADAMS/CAR的全地面起重机悬架导向机构建模与仿真分析[期刊论文]-建设机械技术与管理 2010(10)14.王南.王晶.平恩顺基于ADAMS/Car的双横臂悬架的运动学建模与仿真[期刊论文]-河北工程大学学报（自然科学版） 2010(4)15.朱晓霞.钟绍华基于ADAMS的双横臂独立悬架的优化分析[期刊论文]-北京汽车 2009(2)16.郝海生.黄勇.庹永恒基于ADAMS/CAR的汽车前悬架仿真分析[期刊论文]-北京汽车 2009(4)17.李伟.李吉.张俊雄.陈英.任永新苹果采摘机器人机械臂优化设计及仿真[期刊论文]-北京工业大学学报2009(6)18.黄虎.刘新田.金孟.袁佳前双横臂独立悬架运动对车轮定位参数的影响[期刊论文]-上海工程技术大学学报 2008(1)19.钱尼君.黄菊花.张庭芳汽车前悬架系统动力学仿真与分析[期刊论文]-南昌大学学报（工科版） 2008(1)20.蒋国平.周孔亢旅行车独特悬架系统的运动特性[期刊论文]-机械工程学报 2008(4)21.冯挽强.程秀生.马志良基于ADAMS/DRIVELINE的VDT-CVT的建模与仿真[期刊论文]-辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2007(1)22.邢天伟.宋传学虚拟样机技术在汽车悬架分析中的应用[期刊论文]-吉林大学学报（工学版） 2007(3)23.仝光.叶本刚.田玉冬基于ADAMS的麦弗逊悬架性能仿真研究[期刊论文]-上海电机学院学报 2007(4)24.郭孔辉.王爽.丁海涛.张建伟后悬架非对称式橡胶衬套弹性耦合特性[期刊论文]-吉林大学学报（工学版） 2007(6)25.刘进伟.吴志新.徐达基于ADAMS/CAR的麦弗逊悬架优化设计[期刊论文]-农业装备与车辆工程 2006(9)26.李杰.闫楚良.杨方飞联合收割机振动筛的动态仿真与参数优化[期刊论文]-吉林大学学报（工学版）2006(5)27.方琼基于整车动力学仿真的某越野车后悬架改进设计研究[学位论文]硕士 200628.方飞麦弗逊前独立悬架汽车的操纵稳定性研究[学位论文]硕士 200629.王辉装备半主动悬架的整车虚拟样机协同仿真研究[学位论文]硕士 200630.饶剑基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计[学位论文]硕士 200531.王南.王晶.平恩顺基于ADAMS/Car的双横臂悬架的运动学建模与仿真[期刊论文]-河北工程大学学报（自然科学版） 2010(4)本文链接：/Periodical_jlgydxzrkxxb200404007.aspx。