ADAMScar在悬架设计方案中的应用
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的某微型车前悬架优化分析
（ ｑ ， ）＝０ 根 据 当前 时刻 的 系统 状 态 矢 量 值 ， 用 Ｔ ａ ｙ ｌ ｏ ｒ 级数 预估 下一 个 时刻 的状态矢 量值 ， 即：
Ｙ ｎ ＋ ｌ ＋ ＋ ｎ …
１ ＡＤ ＡＭＳ的动力学方程建立及求解
Ａ Ｄ Ａ ＭＳ ／ Ｃ ａ ｒ 程 序 采 用 拉 格 朗 日法 建 立 的模
基金项 目： 上海通 用五菱汽车公司科 研基金资助项 目（ Ｏ ｌ Ｗｌ Ｏ 一 ９ １ １ — ０ １ ０ 一 Ｏ Ｒ ０ ８ ） ．
武汉理工大学学报 （ 信息与管理工程版 ）
２ ０ １ ３ 年ｌ ０月
使用 Ｎ ｅ ｗ ｔ ｏ ｎ—Ｒ ａ ｐ ｈ ｓ ｏ ｎ迭 代 方 法求 解 以上 非
定性 。
其 矩 阵形 式 为 ： Ｆ＋ Ｆ ＝ ０ 其 中： Ｆ、 Ｆ 为 Ⅳ阶列 阵 ， 定义 为 ： Ｆ ＝［ Ｆ （ ） …Ｆ （ Ⅳ ］ Ｆ ：『 Ｆ （ ¨… Ｆ （ Ⅳ ］
令 ＝ ， ＝ 弓 ， 则系统动力学方程可化为 ：
ｒ
Ｆ（ ｑ ， ， ｚ ； ， Ａ， ）＝０
间 的力 和力 矩 ， 同时 由于 弹性 元 件 的作 用 又 可 以
２， … ， ｎ
，
减少 路 面对 车身 的 冲击 ， 使 汽车 振动 衰减 ， 增强 行 驶 的平顺 性 ＿ ｌ ； 其 次 使 汽 车 在 不 平 路 面 行 驶 时 也 能有 良好 的运 动 特 性 ， 保 证 汽 车行 驶 的操 纵 稳
（ ｑ 川 一∑ ｏ ｔ ｉ ｑ ＋ 。 ） ＝ ０
（ ｑ ｎ ＋ ｌ ， ｔ ） ＝０
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ３—２ ８ ． 作者简介 ： 吴 慧（ １ ９ ８ ９一） ， 女， 湖北鄂州人 ， 武 汉 理 工 大 学 机 电工 程 学 院 硕 士 研 究 生
基于ADAMS／CAR的麦弗逊悬架优化设计
２０ ０ ６年 第 ９期 （ 第 １２期 ） 总 ８
农 业装备 与 车辆工 程
Ａ Ｉ Ｕ Ｔ Ｒ ＬＥ Ｕ Ｐ Ｎ ＧＲＣ Ｌ Ｕ Ａ Ｑ ＩＭＥ Ｔ＆ Ｖ Ｈ Ｃ ＥＥ Ｇ Ｎ Ｅ ＩＧ Ｅ ＩＬ Ｎ Ｉ Ｅ ＲＮ
Ｎｏ９２ ｏ ． ０ ６
上 揭 示 了该 悬 架 的运 动 规 律 ， 进 行 优 化 分 析 的 同时 还提 出 了改进 的 意见 。 在 关键 词 ：多刚 体 体 动 力 学 ； 架 ； 真 ； ＤＡＭＳ ｃ 悬 仿 Ａ ／ ＡＲ 中图 分 类 号 ：Ｕ４ ３３ ６． 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ６ ３ ３ ４ （ ０ ６ ０ — ０ ４ ０ １ ７ — １ 式悬架 是 铰接式 滑柱 与下 横臂 组成 的悬
完全可 以通 过这些 特性 曲线 来 对悬 架进 行综合 性 能
的评 价 和分 析 。Ａ Ａ ／ｎｉｈ 模 块 能很 方便 地 进 Ｄ ＭＳ Ｉｓ ｔ ｇ
楚 。 以 国产 某轿 车为 例 ， 用 多体 运 动 学 与 动 力 学 仿 真软 件 Ａ ＭＳ 中的 Ｃ Ｒ 专 业 模 块 建 立 该 车 的前 后 悬 架 多 刚 应 ＤＡ Ａ
体模型 ， 对其 悬 架 的 各种 性 能 进 行 了仿 真 分 析 ， 究 了 悬 架 几 何 参 数 对 汽 车 操 纵 稳 定 性 的影 响 ， 理 论 验 证 的 基 础 研 在
（ ｏ ｌ ８ ） Ｔ ｔ ｌ １２ ａｙ
基于 ＡＤ ＭＳ Ｃ Ｒ的麦弗逊 悬架优化 设计 Ａ ／Ａ
刘 进 伟 ， 志新 徐 达 吴 ，
（． １武汉 理 工大学 汽 车 工程学 院 ， 湖北 武 汉 ４ ０ ７ ； ． ３０ ０ ２ 中国汽 车技 术研 究 中 心 ， 天津 ３ ０ ６ ） ０ １２ 摘 要 ：汽 车 悬 架 系统 为 一 多体 系统 ， 件 之 间 的运 动 关 系十 分 复 杂 ， 统 的人 工 计 算很 难 将 悬 架 的 各 种 特 性 表 述 清 部 传
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。
应用ADAMSCAR对轿车悬架系统进行建模仿真
应用ADAMS/CAR对轿车悬架系统进行建模仿真周俊龙 吴 铭上海汇众汽车制造有限公司研究开发中心摘 要：汽车悬架系统为一多体系统，部件之间的运动关系十分复杂，传统的人工计算很难将悬架的各种特性表述清楚。
本文以某轿车为例，应用多体运动学与动力学仿真软件ADAMS中的CAR模块方便地建立了悬架系统的仿真模型，并进行了计算。
关键词：多体系统 悬架 仿真1. 引言在工程应用领域，机械系统的计算机仿真技术变得日益重要。
这种应用在于仿真软件能够使用计算机代码和方程准确的模拟真实的机械系统，避免了传统的产品开发过程中零部件和样机的反复制造、试验等过程，同时硬件建设成本的降低节省了大量的时间和财力，为产品迅速占领市场赢得了更多的机会。
鉴于仿真软件带来的上述优点，其应用正在变得越来越广泛。
在众多的软件中，汽车工业中广泛应用的ADAMS则是非常具有代表性的一个运动学与动力学仿真软件。
2. 悬架的仿真模型原理CAR模块是ADAMS软件包中的一个专业化模块，主要用于对轿车(包括整车及各个总成)的动态仿真与分析。
对于悬架系统来说，ADAMS/CAR在仿真结束后，可自动计算出38种悬架特性，根据这些常规的悬架特性，用户又可定义出更多的悬架特性，产品设计人员完全可以通过这些特性曲线来对悬架进行综合性能的评价和分析。
应用ADAMS/CAR对悬架系统进行建模原理相对比较简单，模型原理与实际的系统相一致。
考虑到汽车基本上为一纵向对称系统，软件模块已预先对建模过程进行了处理，产品设计人员只需建立左边或右边的1/2悬架模型，另一半将会根据对称性自动生成，当然设计人员也可建立非对称的分析模型。
在建立分析总成的模型过程中，ADAMS/CAR的建模顺序是自下而上的，所有的分析模型都是建立在子总成基础之上，而子总成又是建立在模版的基础上，模版是整个模型中最基本的模块。
然而模版又是整个建模过程中最重要的部分，分析总成的绝大部分建模工作都是在模版阶段完成的。
基于ADAMS／CAR环境下的麦弗逊悬架建模与仿真
点。 以地面为 Ｘ Ｙ平面， 汽车中心对称面为 Ｘ 平面 ， Ｚ 通过前轮轮心连线 ， 垂直 Ｘ 、 Ｚ两平面的面为 Ｙ ＹＸ Ｚ 平面 ， 取垂直 向上为 ｚ轴正 向， 车身右侧 为 Ｙ轴正
向， 以车 前进 方 向的反 方 向为 ｘ轴正 向 。 ２３ 模型 关键 点 的获 取 ． 硬 点 是各 零 件 之 间连 接 处 的 关键 几 何 定 位 点 ，
Ｉ ｌ — 砷
～ ０ Ｉ Ｗ
） １ ＼ ’
＼
． ｏ８
确定硬点就是在子系统坐标系中给出零件之间连接 点的几何位置 。模型关键硬点的空间位置坐标和相
关系数是建立运动学模型的关键 ，从零部件装配图 上 可 以得 到 硬点 的坐标 值 。
２４ 仿真 模 型的 建立 ．
沃尔沃等公司合作开发的整车设计软件包 ，集成了 他们在汽车设计 、 开发方面的专家经验 ， 能够帮助工 程师快速建造高精度的整车虚拟样机 ， 采用的用户 化 界面 是 根据 汽 车 工程 师 的 习惯 而 专 门设 计 的 ， 包
括 整 车动 力 学模 块 （ ｅｉｅ ｙａ ｃ ） Ｖ ｈｃ ｎｍｉ 和悬 架 设计 ｌＤ ｓ
Ａ Ａ ／Ａ Ｄ ＭＳＣ Ｒ是 ＭＤ 公 司与奥 迪 、 马 、 Ｉ 宝 雷诺 和
些 曲线来对悬架进行综合性能 的评价和分析圆 。 为分析国产 Ｍ Ｖ帅客前悬架 的性能 ，本文借 Ｐ 助Ａ Ａ Ｓ Ａ Ｄ Ｍ ／ Ｒ模块 ，构建该悬架的运动学模型 ， Ｃ
并对影 响车辆操稳性 的特性参数在汽车行驶 中的 变化进行了仿真分析。
模块 （ ｕｐｎｉ ｅ ｇ ） ＳｓｅｓｎＤ ｓ ｎ 。对 于悬架 系统 来说 ， ｏ ｉ ＡＡ Ｓ Ａ Ｄ Ｍ ／ Ｒ在仿真结束后 ， 自动计算出 ３ 多种 ｃ 可 ０ 悬架特性 ， 根据这些常规 的悬架特性 ， 用户又可定义
基于ADAMS／Car的轿车悬架分析和优化设计
邹海锋
Ｚ Ｏ ０ ０ ） １ ７ ０
摘 要 ：本文基于 Ａ Ａ Ｓ的虚 拟样机技术，把悬架视为多个相互连接、彼此 能够相对运动的多体运 ＤＭ 动系统。用 Ｃ ＴＡ软件建立轿车前悬架的多体动力学模型 ， ＡＩ 依据双横臂独立前悬架的拓扑关 系，利用设计阶段新车基本参数的要求 ，借助 Ａ Ａ Ｓ Ｃ ｒ Ｄ Ｍ ／ ａ 建立悬架和转向系统的参数化模
遵 循右 手定则 。在建立 总成 的模型过程 中，
统。该悬架考 虑 了转 向系统 、 胎 、 轮 衬套 等因素 ，因
此可 以方便 的在 悬架 运动 运动学 ／ 弹性 运动 学分 析
切换 。通过 如单轮 激振 、双 轮 同向激振 、双轮反 向 激 振 、转型 实验 、静 载实验 等仿 真分析 ，可 以在 新
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 去多采用 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、动力学 性能进 行分析计 算 。用 多 自
１ 虚拟样机技术分析前期准备
１１Ａ Ａ ＳＣ ｒ ． Ｄ Ｍ ／ａ 模块在悬架仿真分析中的优势
基本参数 ， 运用三 维造型 软件 Ｃ Ｉ ＡＴ Ａ建立 悬架 的计 算机仿 真模型 ，再利 用 Ａ ＭＳＣ ｒ ＤＡ ／ ａ 模块 进行悬 架
本章根据某品牌轿车的悬架及转向系统的拓扑 关 系， 用其基本 参数 ， 助Ｃ Ｔ Ａ和ＡＤ ＭＳＣ ｒ 利 借 Ａ Ｉ Ａ ／ ａ
收稿日期 ： ０９０ —２ ２ ０ —６２ 作者简 ｊ ｝：邹海锋 （９２ １８ 一），男 ，福建上杭人 ， 助理 工程师 ，本科 ，研究方向为轿车底盘领域 ，新车型导入推进领域 以 及新车型的设计和制造更好的结合项 目推进。
基于ADAMS_CAR的麦弗逊悬架优化设计
２００６年第９期农业装备与车辆工程图１前悬架二维示意图收稿日期：２００６－０５－３０作者简介：刘进伟（１９８０－），男，湖北天门人，武汉理工大学汽车工程学院车辆工程系在校研究生，研究方向：汽车设计方法。
基于ＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ的麦弗逊悬架优化设计刘进伟１，吴志新２，徐达１（１．武汉理工大学汽车工程学院，湖北武汉４３００７０；２．中国汽车技术研究中心，天津３００１６２）摘要：汽车悬架系统为一多体系统，部件之间的运动关系十分复杂，传统的人工计算很难将悬架的各种特性表述清楚。
以国产某轿车为例，应用多体运动学与动力学仿真软件ＡＤＡＭＳ中的ＣＡＲ专业模块建立该车的前后悬架多刚体模型，对其悬架的各种性能进行了仿真分析，研究了悬架几何参数对汽车操纵稳定性的影响，在理论验证的基础上揭示了该悬架的运动规律，在进行优化分析的同时还提出了改进的意见。
关键词：多刚体体动力学；悬架；仿真；ＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ中图分类号：Ｕ４６３．３文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－３１４２（２００６）０９－００３４－０５ＴｈｅＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＭａｃｐｈｅｒｓｏｎＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＡＤＡＭＳ／ＣＡＲＬｉｕＪｉｎｗｅｉ１，ＷｕＺｈｉｘｉｎ２，ＸｕＤａ１（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆｖｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎａｓｓｅｍｂｌｙｏｆｃａｒｉｓａｍｕｌｔｉ－ｂｏｄｙｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｍｏｔｉｏｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐａｍｏｎｇｔｈｅｐａｒｔｓｉｓｖｅｒｙｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ，ｓｏｉｔｂｒｉｎｇｓｍａｎｙｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｔｏｃｏｍｐｕｔｅｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆａｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｗｉｔｈＡＤＡＭＳ／ＣＡＲａｎｄｖｅｒｉｆｉｅｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆａｃｅｒｔａｉｎｄｏｍｅｓｔｉｃｃａｒ，ａｎａｌｙｓｅｓａｎｄｐａｒａｍｅｔｒｉｚｅｓｓｏｍｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ．Ｔｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｗａｓｕｎｃｏｖｅｒｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｔｈｅｏｒｙ．Ｉｎｔｈｅｍｅａｎｔｉｍｅ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｇｅｏｍｅｔｒｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｈａｎｄｌｉｎｇａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉ－ｂｏｄｙｓｙｓｔｅｍ；ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ农业装备与车辆工程ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＶＥＨＩＣＬＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ２００６年第９期（总第１８２期）Ｎｏ．９２００６（Ｔｏｔａｌｌｙ１８２）０引言麦弗逊式悬架是铰接式滑柱与下横臂组成的悬架形式。
应用ADAMScar设计汽车悬架
第２９卷第３期·１７３·２００９年６月农业与技术Ａｇｒｉｃｕｈｍｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｖｄ．２９Ｎｏ．３Ｊｕｎ．２００９应用ＡＤＡＭＳ／ｃａｒ设计汽车悬架殷卫乔（装甲兵技术学院．吉林长春１３０１１７）［摘要】在ＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ中建立圭弗逊悬架的三维模型，分析悬架参数在汽车行驶中的变化。
依据ＡＤＡＭＳ／ｉｎｓｉｇｈｔ，对ＡＤＡＭＳ／ｃａｌ＂建立的模型进行悬架系统的优化求解，得到悬架系统的优化解。
［关键词】麦弗逊悬架；ＡＤＡＭＳ／ｉｎｓｉｇｈｔ；ＡＤＡＭＳ／ｃａｒ中图分类号：Ｕ２６０．３２文献标识码：Ａ悬架是汽车的主要总成之一，其对操纵稳定性和平顺性的影响至关重要。
麦弗逊悬架的诸多优点。
使得该种悬架广泛应用于轿车、轻型车等的前悬架。
设计时导向机构在车轮的上下跳动过程中，应不使主销的定位参数变化过大，车轮与导向机构应运动协调。
转向机构组成的系统是空间杆机构，当转向梯形断开点位置选择不当时，会造成横拉杆与悬架导向机构运动不协调，汽车行驶时会出现前轮摆振现象，破坏操纵稳定性，加剧轮胎磨损。
传统设计一般采用经验设计、数学推导法以及几何作图等方法，虽然可以满足设计要求，但精度和效率不高。
传统的方法已经很难满足日益加速的设计需求，为缩短开发周期、降低开发成本，有必要采用新的设计方法。
ＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ模块内有悬架运动学动力学分析的专门模板，可以方便地建立各种结构形式的悬架，迅速得出悬架的多达三十多种参数的性能曲线。
模型全部采用数字化设计，可方便地对设计参数进行修改和调整以发现其对各种性能参数的影响，优化设计目标，最终为企业提供产品开发的解决方案。
１悬架分析参数悬架系统中各关键点的坐标由设计图纸查得，减震器、扭杆弹簧参数由试验得出，前轮定位参数由厂家提供。
（坐标系的规定：汽车纵向为ｘ轴，后为正；汽车横向为Ｙ轴，右为正；汽车垂向为ｚ轴，上为正）２仿真模型的建立和验证２．１通过对某型ＳＵＶ车进行硬点坐标测量以及悬架弹性件测试，将所得到前悬架的硬点参数及弹性件参数输入ＭＳＣ．ＡＤＡＭＳ／Ｃａｒ中，建立该车前悬架的仿真模型。
ADAMS_Car在底盘设计中的应用
硬点 Rack_house_mount Tierod_inner Intermediate_shaft_forward Intermediate_shaft_rearward Pinion_pivot Steering_wheel_center X 1126 1126 1160 1377 1126 1949.9 Y -310 -280 -234 -340 -234 -340 Z 482.5 482.5 630.4 827.4 482.5 1059
1. ADAMS/Car概述
1.1 数据库结构
1.模板（Template） ADAMS/Car建模的主 要特点是基于模板，模 板定义了车辆模型的拓 扑结构。
1. ADAMS/Car概述
1.1 数据库结构
2.子系统（Subsystem） 子系统是基于模板建立 的，可认为是特殊的模板，对 模板的某些特性作了调整。 3.集成模型（Assembly） 子系统的集合。
2. 前悬架建模
2.5 转向系统变量修改
齿轮齿条传动比 的修改 rad/mm
0.12
修改齿轮齿条传动比
2. 前悬架建模
2.6 保存模型
1. 建立新的数据库
2. 前悬架建模
2.6 保存模型
1. 建立新的数据库（cdb）
2. 前悬架建模
2.6 保存模型
2. 设置为默认读写数据库
2. 前悬架建模
-578.82
-580.652 -460 -463.5 -310 -674.384 -552.877 -733.758
797.114
556.087 605 394.7 482.5 466.468 1014.75 479
结合081.05H1中app1内容进行讲解
ADAMS／car／Insight在悬架设计中的应用
ＡＤＡＭＳ／ｃａｒ／Ｉｎｓｉｇｈｔ在悬架设计中的应用应用多体动力学仿真分析软件ADAMS/CAR建立某车辆的麦弗逊前悬架多体系统模型,分析了悬架系统的相应的车轮定位参数,然后利用ADAMS/Insight 模块对该车辆悬架的定位参数进行优化仿真,通过对优化后的结果进行分析,改善了悬架的运动学性能。
标签：麦弗逊式悬架车轮定位运动学优化0 引言汽车悬架运动学及弹性运动学特性的设计成为汽车开发中的一项重要任务。
悬架运动学分析的主要内容是研究车轮定位参数与车轮跳动量的关系。
从中可以得到基本的车轮定位及变化特性信息。
以悬架操纵稳定性、平顺性、汽车工作效率、安全可靠性为主要评价目标,受到车身造型的制约及总布置的协调,在不同底盘调教风格下,悬架在与之关系密切、性能日新月异的相关功能子系统,如转向、轮胎、动力、制动相互作用下,可以确定自身相对最佳的性能指标。
本文在参考悬架设计相关知识的基礎上,以一般设计要求作为悬架运动学的优化目标。
1 仿真模型建立1.1 某型轿车前悬架在MSC.ADAMS/Car中建立仿真模型。
如图11.2 将悬架模型与测试平台装配,按上下跳动量为-50至-50mm进行平行跳动工况仿真。
1.3 调用MSC.ADAMS/Solver解算,得到相关定位参数及特性曲线,参见优化效果比较部分。
2 悬架运动特性优化2.1 悬架运动优化运用MSC.ADAMS/Insight,通过对模型的硬点坐标、弹性参数进行多次修改迭代,可以对模型的某项或是多项性能指标进行优化。
从而改善悬架的运动学性能。
选取设计变量较多, DOE设计矩阵复杂,运算量庞大,为此,优化分析先针对轮距、后倾,后针对前束进行。
把摆臂前点(lca _front)、后点(lca_ rear)、球头销(lca_ outer)硬点的9 个坐标值(每个点有X、Y、Z 三个方向坐标)作为设计变量,设定变动范围在-8mm至8mm。
以仿真过程中轮距的标准差(Standard Deviation)、后倾平均(average value)值为设计目标。
应用ADAMS_car的前悬架动特性分析与优化
图 2 悬架运动学模型
2 双横臂悬架的动态仿真与结果分析
211 动态仿真 由于仿真软件的特殊性 , 进行悬架的动特性仿真
需要部分的整车参数 。根据调研所得到相关的样车 整车参数见表 2。应用 ADAM S / car分析模块对前悬 架模型进行两侧车轮同向跳动 ( parallel wheel travel)
的模拟仿真 ,即对左 、右侧车轮轮心处同时施以平行 位移 - 80～80mm (正值表示车轮向上跳动 ,负值表示 车轮向下跳动 ) 。
表 2 悬架仿真所需的整车参数
参 数 整车空载质量 / kg 轴距 /mm 轮胎滚动半径 /mm 螺簧自由长度 /mm 整车质心高 /mm 减震器阻尼系数
值 1945 2750 378 345 735
cessor,针对前悬架系统中的五项定位参数 :车轮外倾 角 、主销内倾角 、主销后倾角 、主销偏距和前轮前束角 进行如下分析 。
1)车轮外倾角 ( camber2angle) 。汽车在做曲线行 驶时 ,车轮随车身一起倾斜 ,即车身外侧车轮向正的 外倾角方向变化 ,从而降低了其侧偏性能 ,为保证轮 胎的侧偏性能 ,悬架设计要求上跳时外倾角向负值变 化 ,下落时向正值变化 ,但操纵稳定性要求前悬架设 计成上跳时外倾角向增大方向变化 ,下落时向减小方 向变化 [ 3 ] 。综合考虑轮胎的侧偏性能和操纵稳定性 , 车轮上跳及下跳时的外倾变化应有一个适当的范围 ,而 对于外倾变化 ,不同悬架结构有较大的差异 ,其外倾角 变化曲线如图 3所示 ,在车轮跳动仿真过程中 ,本文所 选样车的车轮外倾角的变化范围为 - 0105°～ - 213°, 在车轮上跳过程中外倾角向负值变化 ,且为减小的趋 势 ,下落向正值变化 ,此设计是为保证轮胎的侧偏性能 , 因其变化范围较小 ,对操纵稳定性影响不会太大 。
基于ADAMS_CAR的汽车前悬架仿真分析
T
T
d 坠T dt 坠q
-
坠T 坠q
T
T
+φ q P +θ q μ =Q
（1）
完整约束方程：φ（q , t）=0
（2）
非完整约束方程：θ（q , q , t）=0
（3）
式中：T —系统动能；q —系统广义坐标列阵；
Q —广义力列阵；p —对应于完整约束的拉氏乘
子列阵；μ —对应于非完整约束的拉氏乘子列阵。 在仿真计算中要使用修正的 Newton-Raph-
［4］王宏威.浅析我国汽车维修业现状及发展战略［J］.科技 资讯，2006，（29）.
收稿日期：2009-04-09
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第 7 页）
后倾角变化大约 3.7° ；下跳 100mm 时，变化大约
参考文献
［1］孟秋.当前我国汽车维修从业人员现状及人才需求展望 ［J］.中国职业技术教育，2004，（16）.
［2］周静. 抓管理 促培训 提高从业人员素质的对策［C］. 全国汽车维修检测学术研讨会论文集，2005.
［3］郑燕春，陈文华.积极引导 加强管理 促进汽车维修行业 从业人员素质的提高 ［J］. 浙江交通职业技术学院学报，2006，7 （1）.
文章编号：1002- 4581（2009）04- 0005- 04
·基于 ADAMS /CAR 的汽车前悬架仿真分析·
基于 ADAMS / CAR 的汽车前悬架仿真分析
郝海生，黄勇，庹永恒 Hao Haisheng，Huang Yong，Tuo Yongheng
（重庆交通大学 重庆市交通运输工程重点实验室，重庆 400074）
基于Adams／Car的汽车前悬架仿真分析及优化设计
第２ ２卷 增刊 １
２ ０ １ ３年 ５月
计 算 机 辅 助 工 程
Ｃｏ ｍｐ ｕｔ ｅ ｒ Ａｉ ｄ ｅ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉｎｇ ｒ
Ｖ ｏ １ ． ２ ２ Ｓ ｕ ｐ ｐ １ ． １
Ｍｆ ｄ ｙ ２ —０ ８ ７ １ （ ２ ０ １ ３ ） ｓ １ ． ０ １ １ ８ ． Ｏ ６
ｓ ｕ ｓ ｐｅ ｎｓ ｉ ｏ ｎ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ０ ｎ Ａｄ ａ ｍｓ ／Ｃａ ｒ
Ｚ ＨＯ Ｕ Ｂ ｉ ｎ ｇ ｂ ｉ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｈ ｕ ｉ ｌ ｉ ｎ ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｑ ｉ ａ ｎ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｇ ｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｇ ｕ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ ５ ５ ０ ０ ０ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
从 而达到 提 高该 悬架 系统整体 性 能的 目的．
关键 词 ：麦 弗逊 悬 架 ； Ａ ｄ ａ ｍｓ ／ Ｃ ａ ｒ ；灵敏度 分析 ； 优 化设 计 中图分 类号 ： Ｕ ４ ６ １ ． １ 文献标 志码 ： Ｂ
… ｍ ｕｌ ￣ｌ ａ ｔ － ｉ ｏｎ ａ ｎａｌ ’ ｙｓ ｉ ‘ ｓ ａ ｎｄ １ｏ ｐｔ ・ ‘ ｉ ｍｉ ‘ ｚ ａ ｔ ・ ‘ ｉ ０ ｎ ｄｅ 一ｓ ｉ ‘ ｇ ｎ ０ｎ ｖｅ ’‘一 ｈｉ ｃ ｌ ｅ ｆ 一 ｒ ｏ ｎｔ
基于ADAMS的驾驶室悬置优化设计
基于ADAMS的驾驶室悬置优化设计随着汽车行业的发展，驾驶舒适性和安全性已经成为汽车设计中非常重要的考量因素。
而驾驶室悬置系统正是影响车辆乘坐舒适性和安全性的重要组成部分。
如何优化驾驶室悬置系统成为了汽车设计领域中的一个热门话题。
本文将对基于ADAMS的驾驶室悬置优化设计进行深入探讨，为汽车设计领域的研究和实践提供一定的参考。
驾驶室悬置系统是指车辆底盘和车身之间的连接部分，其作用是减少车辆行驶时产生的颠簸和震动对驾驶员和乘客的影响，提高驾驶舒适性和安全性。
优秀的驾驶室悬置系统可以使车辆在不平整的路面上行驶更稳定，减少驾驶员和乘客的疲劳感，同时还可以提高车辆的行驶稳定性和操控性。
设计和优化驾驶室悬置系统对于提高车辆的整体性能具有非常重要的意义。
2. 基于ADAMS的驾驶室悬置系统建模ADAMS（Adams/Car）是由美国的MSC Software公司研发的一款专业的汽车动力学模拟软件，它可以模拟车辆在各种路况下的行驶性能，并对车辆的悬挂系统、转向系统、制动系统等进行仿真分析。
在进行驾驶室悬置系统的优化设计时，首先需要将车辆的悬挂系统建模并进行仿真分析，以评估当前系统的性能和存在的问题。
ADAMS提供了丰富的建模工具和仿真分析功能，可以帮助工程师们更加直观、准确地了解车辆的悬挂系统在不同路况下的工作状态，为后续的优化设计提供数据支撑。
3. 驾驶室悬置系统优化设计的目标在进行驾驶室悬置系统的优化设计时，通常会有以下几个重要的目标：（1）提高车辆的乘坐舒适性：减少车辆在行驶过程中产生的颠簸和震动对驾驶员和乘客的影响，降低驾驶员的疲劳感。
（2）提高车辆的行驶稳定性：通过优化悬挂系统的结构和参数，提高车辆在不同路况下的行驶稳定性和操控性。
（3）降低车辆的振动与噪音水平：减少车辆在行驶过程中产生的振动和噪音，提高车辆的乘坐舒适性和安静度。
（4）减少悬挂系统的能耗：通过优化悬挂系统的结构和参数，降低车辆在行驶过程中的能耗，提高车辆的能源利用效率。
技术技巧—AdamsCar 2013在商用车钢板弹簧悬架建模中的应用
技术技巧——Adams/Car 2013在商用车钢板弹簧悬架建模中的应用一、钢板弹簧悬架建模的常用方法钢板弹簧仿真建模的处理方法一般有3种:a)作为柔性体:用有限元的方法计算钢板弹簧的模态,然后将计算的模态结果通过数据转换,变成ADAMS可以读取的MNF文件。
b)在ADAMS中用离散的梁单元进行模拟:将钢板弹簧的各片分成若干段,各段之间用无质量的梁连接起来。
对于钢板弹簧之间的接触用ADAMS中提供的接触力来定义。
简化方法:三连杆理论建钢板弹簧，用衬套bushing将三段梁连接起来,然后在中间梁与轴连接处添加固定副,在前后梁与车架连接处添加衬套连接,以此模拟钢板弹簧最典型的工作状况。
之前利用Chassis模块中的板簧建模功能，首先，需要编辑ltf文件，对板簧各参数修改好，运行生成adm文件；然后，利用VIEW模块，import之前生成的adm文件，删除其中所有的request、bushing、sforce、sensor等，输出为cmd文件；然后修改cmd文件中的语法格式，然后打开Car模块，建立leafspring模板，import修改后的cmd文件，然后添加bushing、通讯器等。
整个建模过程流程比较长，在不同模块界面之间切换，费时费力，效率相对比较低。
工程师浪费太多的时间在板簧建模的前处理工作中。
在MSC ADAMS2013 版本中，整个建模流程基于Car模块同一用户界面，在Car模块下就可以完成板簧建模，快速高效，为工程师把更多的时间和精力投入到研究设计方案是否合理的工作中。
一、Adams/Car2013板簧建模流程首先，打开Adams/Car2013模板界面，菜单栏build-leafspring，如下图所示，图二模板界面中进入菜单然后，点选new新建板簧对话框，出现如下图板簧建模对话框，输入板簧名称，点选共享文件中的一个ltf文件（具体板簧片数等参数可在后续修改），选择Leaf to Frame和Shackle to Frame的坐标位置，以及选择Leaf to Frame、Leaf to Shackle和Shackle to Frame 的衬套参数属性文件。
ADAMSCAR环境下的麦弗逊悬架建模与仿真
目录前言 (1)1 ADAMS/CAR软件介绍 (2)1.1 ADAMS/CAR简介 (3)1.2 ADAMS/CAR软件相关模块 (6)1.2.1 悬架设计软件包SD (6)1.2.2 概念化悬架模块CSM (7)1.2.3 经济动力学模型EDM (7)1.2.4 驾驶员模块Driver (7)1.2.5 动力传动模块Driveline (7)1.2.6 三维路面模块3D Road (7)1.2.7 Solver模块 (7)1.2.8Controls模块 (9)1.2.9用性分析模块Durability (9)1.2.10Enigine Powered by FEV工具包 (9)1.2.11 图形接口模块Exchange (9)1.2.12 Pro/E接口模块MECHANISM/Pro (9)1.3 ADAMS/CAR的优点 (9)2 汽车悬架概述 (11)2.1 悬架的作用 (11)2.2 悬架的分类 (11)2.3 悬架的组成 (11)2.4麦弗逊悬架的特点 (13)2.5麦弗逊悬架结构分析 (13)3 模型的建立 (16)3.1 物理模型的简化 (16)3.1.1 模型分析 (16)3.1.2 系统坐标系的确立 (17)3.1.3 模型关键点的坐标 (17)3.1.4 建立仿真模型 (18)4 仿真分析 (20)4.1 ADAMS仿真分析步骤 (20)4.2 外倾角 (22)4.3 前束角 (22)4.4 主销内倾角 (23)4.5 主销后倾角 (24)4.6 轮距 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)3 / 33摘要本文介绍了adams系统的特点、发展及其应用，此基础上提出数字化样机的概念，并由此引入机械系统动力学分析与仿真，概述了机械系统动力学分析与仿真在数字化功能样机中的重要作用，阐述了机械系统动力学分析与仿真的发展方向及前沿。
并以某车型为例，介绍了基于ADAMS的麦弗逊悬架的运动仿真。
基于ADAMS／Car的麦弗逊悬架运动学分析与仿真
基于ADAMS／Car的麦弗逊悬架运动学分析与仿真基于ADAMS／Car的麦弗逊悬架运动学分析与仿真摘要：本论文主要研究了基于ADAMS／Car的麦弗逊悬架运动学分析与仿真。
首先介绍了悬架系统的基本概念和结构，然后结合工程实际，建立了麦弗逊悬架的ADAMS／Car模型，并对其运动学进行了分析和仿真实验。
结果表明，ADAMS／Car模型能够很好地模拟麦弗逊悬架的运动学效果，为悬架系统的研发和优化提供了有力的支持和参考。
关键词：ADAMS／Car、麦弗逊悬架、运动学分析、仿真实验、悬架系统优化。
第一章引言车辆悬架系统作为汽车的重要部件，其运动学性能对于汽车行驶稳定性、操控性、舒适性以及安全性具有至关重要的影响。
麦弗逊悬架作为一种常用的悬架结构，其在汽车行业中使用广泛，因其结构简单、制造成本低、稳定性能好、悬架调整方便等特点，为汽车的悬架系统提供了一种重要的解决方案。
麦弗逊悬架系统的运动学分析是研究麦弗逊悬架运动性能的基础，其通过运动学分析来探究悬架系统动力学特征，为系统设计和优化提供基础支撑。
而ADAMS／Car作为一种常用的汽车动力学仿真软件，其能够模拟汽车悬架系统的动力学行为，为汽车的悬架系统开发和优化提供了重要支持。
因此，本文通过建立麦弗逊悬架的ADAMS／Car模型，并对其运动学进行分析和仿真实验，旨在探究麦弗逊悬架的运动学性能，为汽车悬架系统的研发和优化提供参考依据。
第二章悬架系统基本概念和结构车辆的悬架系统是为了解决车辆在行驶过程中的震动、冲击和悬架系统的负荷而设计出的一个支撑系统。
悬架系统包括弹簧、减震器、控制臂、轮毂、轮胎、制动器等多个部件。
悬架系统的主要功能是：1. 支持重量悬架系统的主要功能之一是支撑汽车的整个重量，控制车身高度和姿态。
2. 减震悬架系统可以减少汽车通过路面时产生的震动、冲击和噪音等问题。
通常，减震器在悬架系统中发挥重要作用。
3. 提高操控性能悬架系统对汽车的操控性能影响很大。
基于ADAMS／CAR的麦弗逊式悬架建模和仿真
基于ADAMS／CAR的麦弗逊式悬架建模和仿真基于ADAMS/CAR的麦弗逊式悬架建模与仿真摘要：本文采用ADAMS/CAR软件建立一种基于麦弗逊式悬架的汽车悬架模型，并对其进行了仿真分析。
通过对模型进行力学建模和动力学分析，研究悬架对车辆性能、悬挂系统稳定性和安全性的影响。
关键词：ADAMS/CAR，麦弗逊式悬架，汽车悬架模型，动力学分析，稳定性分析第一章引言汽车悬架是车辆的重要组成部分，它对车辆的性能和安全性有着直接的影响。
因此，汽车悬架的设计和优化对提高车辆性能、保障驾驶安全具有重要的意义。
麦弗逊式悬架是当前流行的一种汽车悬架方案，它具有良好的悬挂性能和稳定性，被广泛应用于各种车型中。
本文将采用ADAMS/CAR软件建立一种基于麦弗逊式悬架的汽车悬架模型，并对其进行仿真分析，研究悬架对车辆性能和稳定性的影响。
第二章麦弗逊式悬架的介绍麦弗逊式悬架是目前最为流行和广泛使用的一种汽车悬架方案，它采用单一控制臂和弹簧/减震器组成，具有良好的悬挂性能和稳定性，被广泛应用于各种车型中。
麦弗逊式悬架的结构简单，发挥了汽车悬架的基本作用，具有卓越的行驶品质和车辆稳定性。
第三章麦弗逊式悬架的建模与分析本文将基于ADAMS/CAR软件对麦弗逊式悬架进行建模，通过对悬架系统进行力学建模和动力学分析，研究悬架对车辆性能、悬挂系统稳定性和安全性的影响。
3.1 悬架系统的建模本文采用ADAMS/CAR软件对麦弗逊式悬架进行建模，建立了悬架系统的三维模型，定义了悬架系统各个部件的尺寸和材料参数，实现了汽车悬架系统的完整仿真。
3.2 动力学分析本文采用了ADAMS/CAR软件自带的仿真分析工具，对汽车麦弗逊式悬架进行了力学建模和动力学分析。
通过对车辆在不同路况、不同速度和不同荷载条件下的行驶状态进行仿真分析，研究了悬架对车辆稳定性的影响，优化了汽车悬架的结构和参数设计。
3.3 稳定性分析本文还对汽车麦弗逊式悬架进行了稳定性分析，采用ADAMS/CAR软件自带的分析工具，对车辆在高速运动、制动和转弯时的稳定性进行了仿真分析。
10 ADAMS_CAR模块详细实例教程(悬架分析篇)
10悬架分析 (225)10.1悬架模型参数调整 (225)10.2悬架参数设定 (229)10.3悬架仿真 (231)10.4查看后处理结果 (233)附例 (234)224《悬架分析篇》10悬架分析在ADAMS/Car下可进行的悬架分析包括：（1）车轮同向运动（Parallel wheel analysis）（2）车轮反向运动（Oppositel wheel analysis）（3）侧倾和垂直力分析（Roll and vertical forces）-悬架的侧倾角变化，同时保持作用于悬架的总垂直力不变，因此作用于左右车轮的垂直力会变化，导致左右轮心的位置改变。
（4）单轮运动（Single wheel travel）-一个车轮固定，另一个车轮运动。
转向（Steering）-在给定轮心高度下，在转向盘或转向机上施加运动。
（5）静态分析（Static load）-可以在轮心或轮胎印迹上施加载荷，如纵向力、侧向力、垂直力。
（6）外部文件分析（External file）-利用外部文件来驱动仿真。
1）载荷分析（Loadcase），文件中包含的输入可以是轮心位移、转向盘转角，或者是作用力；2）车轮包络分析（wheel envelope），车轮同向运动的同时，车轮发生转到，主要是与CAD软件结合检查悬架、转向系等与车身的干涉。
10.1悬架模型参数调整在前面第8章已经完成前悬架模块的装配，在子系统或装配体中质量、硬点、衬套、弹簧和减振器特性是可以修该的，以满足用户实际情况。
1）修改质量特性在部件附近右击鼠标，在出现的清单里找到所要修改的部件，选择Modify。
出现如下窗口：225226在该对话框里可以修改质量和转动惯量特性。
2） 修改硬点从菜单选择Ajust>Hardpoint>Table ，选择Table 可以同时编辑所有硬点。
而如果选择Modify 则一次只能修改一个硬点。
在上面的表里可以修改硬点坐标数值。
- 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)。
封面作者：Pan Hongliang仅供个人学习ADAMS/car 在悬架设计中的应用1朱天军2郑红艳3孙振军（河北工程学院机电学院车辆工程系邯郸 056021）摘要：在ADAMS/CAR中建立麦弗逊悬架的三维模型，分析悬架参数在汽车行驶中的变化。
依据ADAMS /insight，对ADAMS/car建立的模型进行悬架系统的优化求解，得到悬架系统的优化解。
关键词：麦弗逊悬架；ADAMS /insight；ADAMS/car悬架是汽车的主要总成之一，其对操纵稳定性和平顺性的影响至关重要。
麦弗逊悬架的诸多优点，使得该种悬架广泛应用于轿车、轻型车等的前悬架。
设计时导向机构在车轮的上下跳动过程中，应不使主销的定位参数变化过大，车轮与导向机构应运动协调。
转向机构组成的系统是空间杆机构，当转向梯形断开点位置选择不当时，会造成横拉杆与悬架导向机构运动不协调，汽车行驶时会出现前轮摆振现象，破坏操纵稳定性,加剧轮胎磨损。
传统设计一般采用经验设计、数学推导法以及几何作图等方法，虽然可以满足设计要求，但精度和效率不高。
传统的方法已经很难满足日益加速的设计需求，为缩短开发周期、降低开发成本，有必要采用新的设计方法。
ADAMS/CAR模块内有悬架运动学动力学分析的专门模板，可以方便地建立各种结构形式的悬架，迅速得出悬架的多达三十多种参数的性能曲线。
模型全部采用数字化设计，可方便地对设计参数进行修改和调整以发现其对各种性能参数的影响，优化设计目标，最终为企业提供产品开发的解决方案。
1 悬架分析参数悬架系统中各关键点的坐标由设计图纸查得，减震器、扭杆弹簧参数由试验得出，前轮定位参数由厂家提供。
(坐标系的规定：汽车纵向为 X 轴，后为正；汽车横向为 Y 轴，右为正；汽车垂向为 Z 轴，上为正)2 仿真模型的建立和验证2.1通过对某型 SUV 车进行硬点坐标测量以及悬架弹性件测试，将所得到前悬架的硬点参数及弹性件参数输入MSC.ADAMS/Car 中，建立该车前悬架的仿真模型。
如图1图1 麦弗逊式独立悬架2.2建成悬架模型后，将悬架模型与测试平台装配，然后对悬架模型进行上下跳动量为-125~100mm的左右轮平行跳动工况仿真。
图2平行跳动工况设置图点击apply后，悬架进行平行跳动工况，仿真步长为100步。
2.3调用 MSC.ADAMS/Solver 进行解算后，系统能输出几十种有关悬架性能的参数。
前轮定位参数以下是该麦弗逊前悬架车轮定位参数仿真结果：2.3.1车轮外倾角（Camber Angle）图3车轮外倾角变化由上图可以看出，前悬架模型的车轮外倾角变化范围在 -3.2deg~0.75deg 之间。
2.3.2主销后倾角（Caster Angle）图4主销后倾角变化由上图可以看出，前悬架模型的主销后倾角变化范围在 5.3deg~5.9deg 之间。
2.3.3主销内倾角（Kingpin Inclination Angle）图5主销内倾角变化由上图可看出，主销内倾角变化范围在 8deg~13deg 之间。
2.3.4主销偏距（Scrub Radius）图6主销偏距变化由上图可看出，主销偏距变化范围在-6.2mm~ 0.6mm 左右。
2.3.5车轮前束角（Toe Angle）图7车轮前束角变化由上图可看出，车轮前束角变化范围在-1.9deg~ 7.8deg 左右。
2.4悬架性能参数的优化在整车运动过程中，由于路面存在一定的不平度，此时轮胎和车身之间的相对位置将发生变化，这也将造成车轮定位参数发生相应的变动。
如果车轮定位参数的变动过大的话，将会加剧轮胎和转向机件的磨损并降低整车操纵稳定性和其他相关性能，所以原则上，车轮定位参数的变化量不能太大。
利用 MSC.ADAMS/Insight 模块，用户可以对车轮定位参数中的某项或是多项进行优化，使定位参数达到一个理想值。
本论文是通过对悬架的部分硬点坐标进行改变来达到优化定位参数的目的。
在 Insight 模块中，我们对麦弗逊悬架的下摇臂前点（lca _front）、后点（lca_ rear），转向拉杆内点（tierod _inner）、外点（tierod _outer），下摇臂球头销（lca_ outer）等五个坐标点的 15 个坐标值（每个点有 X、Y、Z 三个方向坐标）进行分析，设定每个坐标值的变动范围在-5mm~5mm 之间。
对于 15个坐标值的分析，Insight 将进行 215 次迭代解算，计算量极其庞大，所以我们只进行 64 次的部分迭代。
进行完迭代解算后，我们可以利用 Insight 自带功能，将优化的结果作为动态数据存在交互式网页中。
见图8：图8从该网页上可以看出，Factor 项为 15 个硬点坐标值，而 Response 项为五项定位参数。
Factor项的最大值和最小值与 Nominal 值都相差 5 个单位，这是因为先前我们设定坐标值的变动范围在±5mm 的缘故。
当在最大值和最小值范围内修改 Factor（即硬点参数）值时，Response 项（定位参数）的值都会产生变化。
由于修改硬点参数后，五项定位参数的变化趋势可能会出现相反的情况，例如：修改lca_ front 点的 x 坐标值后，camber 值与原值相比变小，而 caster 值却比原值大，此时虽然 camber 值满足了我们的要求，但 caster 值却背离了我们的设计原则。
当出现这种情况时，为了兼顾平衡，我们取一个折中值。
以下是优化前与优化后车轮定位参数的比较图（实线为优化后的曲线，虚线为优化前的曲线：2.4.1车轮外倾角（.Camber_Angle）图9车轮外倾角优化前后对比为防止车轮出现过大的不足转向或过度转向趋势，一般希望车轮从满载位置起上下跳动 40mm的范围内，车轮外倾角变化在 1 度左右。
从图上可以看出，优化后车轮外倾角变化范围是0.03deg~2 .37deg,比优化前的范围小了一点，这是因为 Insight 为了兼顾其他四项定位参数的优化而放弃了外倾角部分利益的缘故，但是在上下跳动 40mm 的范围内，优化后外倾角变化基本在 1 度左右，满足设计要求。
2.4.2主销后倾角（Caster_Angle）图10主销后倾角优化前后对比主销后倾角为正值时有抑制制动时的点头作用，但太大时会使车轮支撑处反力矩过大，易造成车轮摆振或转向盘上力的变化。
因此一般悬架每压缩 10mm，后倾角变化范围为 10 deg ~40 deg。
优化后，主销后倾角的变化范围在 2.6deg~5.5deg 之间，大大小于优化前的变化范围，而且此时悬架每压缩10mm,后倾角变化范围在 3.68 deg左右，很好地符合了我们的设计要求。
2.4.3主销内倾角（Kingpin_ Inclination_ Angle）图11主销内倾角优化前后对比主销内倾角可以使汽车转向回正、转向操作轻便，在车轮跳动时，主销内倾角变化较大，将会使转向沉重，加速轮胎磨损。
优化后，主销内倾角的变化范围与优化前相比变化不大，但是主销内倾角的初始值比原先小了 0.3deg 左右，这将减小转向时车轮与地面的滑动，减缓轮胎磨损。
2.4.4主销偏距（Scrub_Radius）图12主销偏距优化前后对比汽车转向时，转向轮围绕主销转动，地面对转向的阻力力矩与主销偏距的大小成正比。
主销偏距越小，转向阻力矩也越小，所以一般希望主销偏距小一些，以减少转向操纵力以及地面对转向系统的冲击。
主销偏距与主销内倾是密切相关的，通过调整主销内倾角可以得到不同的主销偏距。
较理想的主销偏距值为-10~ 30mm，优化后，主销偏距的变化范围为-10.02~ 1.5 mm，比优化前更接近设计值。
2.4.5车轮前束角（Toe_Angle）图13车轮前束角优化前后对比对于汽车前轮，车轮上跳时的前束值多设计成零至负前束变化。
当车辆行驶时，前束的变化过大，将会影响车辆的直线行驶稳定性，同时增大轮胎与地面间的滚动阻力，加剧轮胎的磨损，所以前束角的设计原则是在车轮跳动时，变化量越小越好。
从图上看出，优化后，前束角的变化量比之前大致相同，对车辆直线行驶的稳定性没有提高。
小结：运用 MSC.ADAMS/Insight，通过对模型的硬点坐标、弹性参数进行多次修改迭代，可以对模型的某项或是多项性能指标进行优化，系统会自动找出一个最优结果。
本文介绍了通过对麦弗逊式前悬架的部分硬点坐标进行优化，使车轮定位参数在轮跳时的变动量达到最优化,从而改善了悬架的运动学性能。
但是由于受到车身布置的限制，对硬点坐标的改变只能局限在一定的小范围内，所以得到的最优值也只是一个相对值，而非绝对的最优结果。
参考文献：[1] 陈家瑞著.汽车结构[M].人民交通出版社1994[2] 林逸等.滑柱摆臂式悬架空间运动分析[J].汽车技术1998.3[3] 初亮等.滑柱摆臂式悬架转向机构梯形断开点位置的优化及分析[J]汽车工程 1996.6[4] 赵晓光.断开式转向梯形的转向传动机构运动分析[J].汽车技术1993[5] 陆波.麦式悬架系统运动分析[J].汽车技术1994.6[6] 张洪欣.柱摆臂式悬架的矢量分析方法[J].汽车技术1989[7] 黄小平.转向机构运动学分析[J].汽车工程1991[8] 吴元杰等.轿车滑柱摆臂式独立悬架的运动学分析和参数优化设计[J].吉林工大学报1991.3作者简介：朱天军，男，1977年，研究生，助教，现在河北工程学院机电学院车辆工程系从事车辆工程方面的教学与研究工作。
版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。
版权为潘宏亮个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is Pan Hongliang's personal ownership.用户可将本文的内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定，不得侵犯本网站及相关权利人的合法权利。
除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人的书面许可，并支付报酬。
Users may use the contents or services of this article for personal study, research or appreciation, and othernon-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisions of copyright law and other relevant laws, and shall not infringe upon the legitimate rights of this website and its relevant obligees. In addition, when any content or service of this article is used for other purposes, written permission and remuneration shall be obtained from the person concerned and the relevant obligee.转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为使用目的的合理、善意引用，不得对本文内容原意进行曲解、修改，并自负版权等法律责任。