悬架强度分析
FSAE赛车悬架的优化设计及分析
2、阻尼：阻尼的大小直接影响赛车的反弹速度和行驶平顺性。阻尼过大， 赛车反弹过快，会影响赛车的操控性和稳定性；阻尼过小，则会导致赛车行驶平 顺性降低。
3、几何形状：悬架的几何形状决定了赛车在不同行驶状态下的性能表现。 例如，多连杆悬架可以提供更好的操控性和稳定性，但需要更高的技术要求和更 复杂的结构设计。
二、大学生方程式赛车悬架的设 计
1、确定悬架类型：大学生方程式赛车通常采用麦弗逊式独立悬架，这种悬 架具有结构简单、重量轻、占用空间小等优点。
2、选择合适的材料：考虑到赛车的轻量化和刚度需求，通常会选择高强度 铝合金作为悬架的主要材料。
3、确定弹簧刚度和阻尼：弹簧刚度需要根据赛车重量和赛道特性进行选择， 而阻尼则需根据驾驶风格和赛道条件进行调整。
1、按照设计图纸进行前期准备
在制造阶段，首先要按照设计图纸进行前期准备，包括加工制造、组装等。 要确保各个零部件的尺寸和性能符合设计要求，同时要对材料和加工工艺进行严 格把关，确保赛车制造的质量。Biblioteka 2、安装动力装置和其他附件
在制造过程中，要安装发动机、变速器等动力装置，并连接相关管路和附件。 在这个过程中，要保证各个零部件之间的连接牢固可靠，同时要确保管路和线路 的布置合理，不会影响赛车的性能和安全性。
二、FSAE赛车悬架设计
FSAE赛车的悬架设计需要充分考虑赛车性能的要求和实际行驶情况。一般来 说，FSAE赛车的悬架设计需要考虑以下几个方面：
1、刚度：悬架的刚度是决定赛车操控性和舒适性的关键因素。刚度过高会 导致赛车过于僵硬，操控性虽然好，但舒适性会降低；刚度过低则会导致赛车过 于软弱，操控性降低，同时也会影响赛车的稳定性。
2、性能测试与评估：在完成悬架设计后，需要进行实际的性能测试和评估。 这包括在实验室进行振动测试、刚度测试等，以及在赛道上进行实际的驾驶测试。 根据测试结果对设计进行相应的调整和优化。
悬架受力
悬架受力分析的意义： 1． 校核各杆件的强度，使之在安全系数范围之内 2． 优化杆件夹角，使杆件得到最合理利用 前提假设：悬架杆件为刚性。
赛车的各参数如下： 整车质量：200Kg+ 68Kg 载荷分配：前：后=47:53 制动力分配：前：后=7:3 附着系数：1.4发夹弯最小直径：D=9m （平均速度40km/h-----48km/h ） 75m 平均加速度 7.4m/s 2由于前后两轮制动力和载荷不同，因此要对前后两轮独立分析。
一．前悬架图一.（前悬架整体受力图）1.前悬架整体受力分析 1）.在负载为68Kg 下，有121()2Fz G G =+×47%可以算得Fz =617.2N,其中G1为200kg ，G2为68kg2.）当在48km/h 速度下通过最小直径D=9m 的发夹弯时产生的离心力由Fy 提供，则有2v a R=可以得239.5/a m s =取a =4g 其中g=9.82/m s 所以有Fy =（4×9.8×268）/4=2626.4N3.）对于前轮而言，其加速与制动都是在x方向上受力，而制动所受的力远大于加速所受的力，故只研究在制动情况下所受力的大小。
若在附着系数为1.4的情况下减速，则有Fx=1.4G×70%×12可以得Fx=1286.9N G为2626.3由于计算结果为赛车设计标准上限，Fx出现在制动过程中，Fy出现在发夹弯处。
2.转向和制动过程上下悬臂受力分析1）对于转向过程图二分别在X和Z方向上列平衡方程得Fx+Fa1cos7°-Fb-Fa2sin6°=0Fz-Fa2cos6°-Fa1sin7°=0以B为中心列力矩方程得Fz×80+F a1×250-Fx×115=0由上面三个式子可以得F a1=394.5NF a2=572.2NF b=1621.3N`2)对于制动过程图三图四a．Fx方向上列平衡方程Fx+Fax-Fbx=0 Fx ×115-Fax×250=0可以得出Fax=592.0NFbx=1878.9Nb．Z F方向上图五点击查看CAD原图由此可以得Fa1’ =197.5NFa2’=596.4NFb’= 258.4N3.根据上面的计算结果，通过分析，对悬臂夹角进行优化1）.先讨论下悬臂的受力。
某SUV汽车多连杆后独立悬架设计与分析本科毕业论文
某SUV汽车多连杆后独立悬架设计与分析摘要近年来，随着汽车工业的快速发展，人们对汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性的要求越来越高，因此对汽车的悬架系统也提出了更高的要求。
多连杆式独立悬架以其综合指标过硬、兼顾操控性和行驶舒适性在内的多种特性受到广大消费者的青睐。
然而多年以来，结构复杂、成本高昂、舒适性较好的多连杆式独立悬架只用于豪华轿车，或少部分定位较高端的中高级别轿车。
伴随着汽车制造技术的不断提升，零部件单位生产成本逐步降低，汽车厂商们开始更多的在低端轿车上装备这种结构复杂、性能优异的悬架，以此来提高车辆在行驶过程中的综合表现，并在同级别车型中形成鹤立鸡群的效应。
我这次设计的奔驰GLK300的悬架系统正是符合大众的需求，采用多连杆式独立悬架。
本次设计的主要内容是：奔驰GLK300SUV的后悬架系统的设计，后悬架采用目前较为流行的多连杆式独立悬架系统。
减振器采用双作用液力减振器，并对其进行参数计算。
对导向机构和横向稳定杆进行结构计算及强度校核。
采用CATIA软件对多连杆式独立悬架的零件进行建模并对悬架进行装配。
同时采用CATIA软件对悬架的性能进行分析，论证悬架系统设计参数的合理正确性。
在这次设计中，采用了性能较好的多连杆式独立悬架系统，虽然多连杆式独立悬架还未广泛应用于中低端轿车，但随着成本的降低，此悬架系统将越来越多的得到使用。
通过CATIA软件对悬架系统的建模及对其进行仿真优化，验证了多连杆式独立悬架的优异性能。
因此，这次设计的悬架系统具有广泛的发展前景。
关键词：多连杆；独立悬架；仿真优化；CATIAA SUV multi-link independent rear suspension of automobiledesign and analysisAbstractIn recent years, with the rapid development of automobile industry, people on the handling stability and riding comfort of the increasingly high demand, so the car's suspension system is also put forward higher requirements. Multi-link independent suspension with its comprehensive index, consideration of different characteristics of excellent handling and ride comfort, favored by the vast number of consumers. However, over the years, complex structure, high cost, comfort good multi-link independent suspension is used only for luxury cars, or a few more high-end positioning in high-grade car. Along with the automobile manufacturing technology continues to improve, spare parts production costs per unit decrease gradually, the automobile manufacturers began more equipment of this structure in the low-end cars complex, excellent performance of suspension, in order to improve the comprehensive performance of vehicles in the process, and the effect of forming in the same stand head and shoulders above others don't models. Suspension system I the design of the Mercedes-Benz GLK300 is in line with the needs of the public, the multi-link independent suspension.The design of the main content is: the design of rear suspension system of the Mercedes-Benz GLK300SUV, rear suspension uses the popular multi-link independent suspension system. Damper adopts double acting hydraulic shock absorber, and parameter calculation of its. The guide mechanism and a transverse stable rod structure calculation and strength check. The components of CATIA software for multi-link independent suspension modeling and assembly of suspension. At the same time were analyzed by CATIA software performance of suspension, reasonable design parameter argumentation suspension system.In this design, the multi-link independent suspension system with better performance, although the multi-link independent suspension is not widely used in the low-end cars, but with lower costs, this suspension system will be more and more use. Through the CATIA software model of suspension system and simulation and optimization of its, verify themulti-link independent suspension performance. Therefore, the design of the suspension system has a broad development prospects.Keywords：Connecting rod；independent suspension ；Simulation optimization；CATIA目录引言 ....................................................................................................................................... - 7 -第1章概述 ..................................................................................................................... - 11 -悬架系统概述 ...................................................................................................................... - 11 -第2章悬架分类及选择................................................................................................. - 14 -2.1 非独立悬架 ................................................................................................................. - 14 -2.2 独立悬架 ..................................................................................................................... - 14 -2.2.1 横臂式悬挂系统 ........................................................................................... - 14 -2.2.2 多连杆式悬挂系统 ....................................................................................... - 15 -2.2.3 纵臂式悬挂系统 ........................................................................................... - 15 -2.2.4 烛式悬挂系统 ............................................................................................... - 15 -2.2.5 麦弗逊式悬挂系统 ....................................................................................... - 15 -2.2.6 主动悬挂系统 ............................................................................................... - 16 -2.3 辅助元件 ..................................................................................................................... - 16 -2.3.1 横向稳定器 ................................................................................................... - 16 -2.3.2 缓冲块 ........................................................................................................... - 17 -第3章悬架参数计算..................................................................................................... - 18 -3.1 参数选定 ..................................................................................................................... - 18 -3.1.1 自振频率 ....................................................................................................... - 18 -3.1.2 悬架刚度 ....................................................................................................... - 18 -3.1.3 悬架静挠度 ................................................................................................... - 18 -3.1.4 悬架动挠度 ................................................................................................... - 19 -第4章弹性元件的设计计算......................................................................................... - 20 -4.1 弹簧中径、钢丝直径、及结构形式 ......................................................................... - 20 -4.2 弹簧圈数 ..................................................................................................................... - 20 -第5章悬架导向机构设计............................................................................................. - 22 -5.1 导向机构设计要求 ..................................................................................................... - 22 -5.2 导向机构的布置参数 ....................................................................... 错误!未定义书签。
探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化
探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化摘要：随着社会上经济的发展汽车成为人们出行的必备交通工具，而汽车也在社会上变得越来越普及。
现在就以轿车的副车架为研究的对象，在很多的软件当中建立起来的模型模拟，然后对这些结构进行新型的分析，在进行分析的过程中采取的方法主要就是对强度和自由度进行的分析，在进行分析之后，得出的结果也说明了，汽车的副车架本身的强度是符合要求的，并且汽车的副车架跟发动机之间是有一定的联系，针对这样的问题也有相应的解决方法进行解决。
关键词：汽车的副车架的结构；强度化分析；拓扑结构优化前言：随着人们经济水平的提高，人们对于吃、穿、住、用、行等方面的要求也在不断的提高，随着科技的发展和技术水平的进步，大多数人对汽车的品牌、汽车的舒适度和安全性能还有一系列有关车方面的要求也变得越来越高，而在这其中汽车舒适度和安全性能这两个方面是相互影响、相互制约的，汽车的副车架是现在大部分汽车底盘的最主要的承载件，使用的越来越普及，因为它在使用的过程中比较的频繁，所以应该具有较好的强度和动态特性。
目前，世界上的很多人认为，在使用频率作为优化目标进行优化的过程中进行了很多方面的研究，而且在研究的过程中取得了很多的成果。
在相关的书籍中曾经有过记载，在选择使用轻型车车架的频率来当作拓扑结构优化的主要目标，在这当中进行多部拓扑结构进行优化以此来得到副车架横梁的最佳的拓扑结构。
还有在相关的书籍中记载里，在对汽车的副车架进行频率的拓扑结构的优化时，根据所得到的密度的图纸进行相关数据方面的分析，他的分析出来的计算的结果和实验的数值的数据一致，使得本来应该拥有的频率得到应有的优化，这样也就让更多的人们对汽车的副车架有了更多的了解。
一、汽车的副车架在有限模型方面的建立汽车的副车架在制作的过程中采用的原材料的形成过程是非常复杂的，在汽车的副车架和车架之间，应用四个轴向竖直的橡胶衬套相互连接在一起，纵臂上下摆臂，以及其他的后悬架零部件安装在汽车的副车架上。
汽车悬架知识ppt课件
减震器
减振器
前桥
弹簧
车桥
弹性元件
纵向导向杆
三：振动频率：
据力学分析可知，如将汽车看成一个在弹性悬架上作单自由度 振动的质量，则其自振动率：
C=M×g / f
f：悬架垂直变形挠度 M：悬架簧载质量 簧载质量 悬架的性能指标体现在：自振频率（n）：取决于 悬架刚度
要求在设计悬架时，其自振频率应与人体步行时身体上、下 运动的频率相接近，在1～1.6HZ 的理想范围内。
3、当车桥与车架之间的相对速度过大时，减振器应能自动加大液流通道截面积，
使阻尼力保持在一定限度内。
车架
减震器
三、 减振器的分类：
按其作用方式不同分为：
车桥
弹性元件
1：双向作用减振器：在压缩、伸张两行程中均起减振作用。 2：单向作用减振器：仅在伸张行程中起减振作用。
1、双向作用筒式减振器
结构：
活塞杆 储油钢桶
伸张行程：当汽车掉入凹坑时，车轮下跳，
减振器受拉伸活塞上移。
上腔容积减少，油压 升高，油液推开伸张 阀，流入下腔。
车架 减震器
车桥
弹性元件
由于活塞杆占去一 定空间，所以自上 腔流入的油液不足 以充满下腔容积的 增加。储油缸中油 液推开补偿阀流入 下腔补充。
由于各阀门的节流作 用，便造成对悬架伸 张运动的阻力，使振 动能量衰减。
防尘罩 导向座
伸张阀
流通阀
活塞
压缩阀
补偿阀
工作原理
压缩行程：当汽车滚上凸起或滚出凹坑时，车轮靠近车架。
下腔容积减少， 油压升高，油液 推开压缩阀，流 入储油缸。
车架 减震器
车桥
弹性元件
容积减少，油压升 高，油液打开流通 阀，经过流通阀流 入上腔。
车辆车架的强度分析
参考文献:
[ 1 ] 纪凯. 车辆底盘车架的强度计算方法[J ]. 山西机械, 2000 (增刊) : 125.
[ 2 ] 罗家兰. 低平板半挂车车架分析[J ]. 专用汽车, 1999 (1) : 13215.
[ 3 ] B eerm ann H J. Sta tic ana lysis of comm ercia l veh icle fram es: a hyb rid2fin ite elem en t and ana lytica l2m ethod [J ]. In t J of V eh icle D esign, 1984, 5 (1 2) : 25226.
集成框架和集成机制的可行性。
参考文献: [ 1 ] Felix T S Chan, J ie Zhang, HCW L au, et a l. Info rm a tion
in teg ra tion p la tfo rm fo r C IM S, m anagem en t of innova tion and techno logy, 2000 ( ICM IT 2000 ) [ J ]. P roceed ing s of IEEE, 2000, 2: 7432747. [ 2 ] Sinx in Xue, Yu shun Fan. G loba l info rm a tion system in
车架计算的成败在很大程度上还取决于边界条件的处理载货车辆的车架通过钢板弹簧与车轮相连由于轮胎的变形相对是很小的故可处理为车架通过悬架弹簧与大地基础连接为了模拟悬架弹簧本文用杆元模拟前后悬架
第 5 期 (总第 132 期) 2005 年 10 月
机械工程与自动化 M ECHAN ICAL EN G IN EER IN G & AU TOM A T ION
悬架强度、刚度仿真分析方法
悬架强度、刚度仿真分析方法1.概述1.1汽车悬架悬架是汽车的车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。
1.2使用软件说明ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计（CAD，computer Aided design）软件接口，实现数据的共享和交换，如NASTRAN, I－DEAS, AutoCAD等。
是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。
ANSYS功能强大，操作简单方便，现在已成为国际最流行的有限元分析软件，在历年的FEA评比中都名列第一。
目前，中国100多所理工院校采用ANSYS软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。
ANSYS Mechanical是利用ANSYS的求解器进行结构和热分析的。
其可进行结构、动态特性、热传递、磁场及形状优化的有限元分析。
1.3相关力学理论刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。
是材料或结构弹性变形难易程度的表征。
材料的刚度通常用弹性模量E来衡量。
在宏观弹性范围内，刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数，即引起单位位移所需的力。
它的倒数称为柔度，即单位力引起的位移。
刚度可分为静刚度和动刚度。
刚度是使物体产生单位变形所需的外力值。
刚度与物体的材料性质、几何形状、边界支持情况以及外力作用形式有关。
材料的弹性模量和剪切模量（见材料的力学性能）越大，则刚度越大。
2.前处理2.1定义材料建立几何模型后，进入Engineering Data界面，选择钢材料作为悬架分析的材料。
H88-Teamcenter-汽车行业_Simcenter3D汽车前后悬架结构强度解决方案
Simcenter 3D汽车前后悬架解决方案作者：汪永财审校：冒小萍一、汽车悬架系统介绍汽车悬架是很复杂的产品，工程设计也非常困难，产品设计团队不仅要考虑车身与轮胎间的弹簧和避震器组成的整个支持系统性能，还要设计出系统的乘坐舒适的感觉，不同的悬挂设置会使驾驶者有不同的驾驶感受。
外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力，决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性。
根据控制形式不同，悬架分为被动式悬架、主动式悬架。
根据汽车导向机构不同可分为独立悬架、非独立悬架。
现代的汽车舒适性是轿车最重要的使用性能之一。
舒适性与车身的安全性一样的重要，只是在产品设过程中分不同阶段所考虑的，结构本身的强度、刚度是每一个零件设计的重要指标。
舒适性能也同样反映在每一个零部件设计中，如结构刚度要满足要求。
舒适性能与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。
所以汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。
同时也是车身与车轴之间作连接的传力机构件，又是保证汽车行驶安全性的重要部件。
因此汽车悬架是车辆工程中很重要的技术指标。
汽车悬架结构形式和性能参数的选择合理性直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。
在复杂的工程设计中我们要如何运用软件类工具来帮助我们设计师来完成车辆的行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性的仿真分析呢？下面我们主要介绍一下在仿真环境下来解决汽车悬架产品设计过程中的难题及所存在的问题。
二、汽车悬架系统在仿真环境中的运用现状分析需求1.汽车悬架系统CAE现状分析现代汽车系统设计过程中CAE虚拟仿真技术已经很成熟了，汽车整车厂都有专业的设计分析团队。
但从仿真分析看，不同企业所运用的专业分析软件也是多样性的，设计、分析、加工等都是不同类工业软件在处理。
这样就会造成数据之间的不统一。
所以总结下来主要存在下面几个问题，如下：➢如何快速建模是悬架结构CAE设计的一个重要任务。
由于悬架结构自身特点, 汽车结构二维CAD设计在相当长一段时内还将存在,并在工程中发挥重要作用。
基于有限元的某车前悬架结构强度分析
基于有限元的某车前悬架结构强度分析摘要基于hypermesh分析软件，对某微车的前悬架结构进行了静态强度分析，获得了在各典型工况下的结构强度分布规律，为整车分析和自行设计前悬架以及对复杂结构进行有限元分析提供了必要的参数和依据。
关键词前悬架；有限元；强度分析0 引言Hypermesh是一种广泛的商业套装工程分析软件。
所谓工程分析软件，主要是在机械结构系统受到外力负载所出现的反应，例如应力、位移等，根据该反应可知道机械结构系统受到外力负载后的状态，进而判断是否符合设计要求。
一般机械结构系统的几何结构相当的复杂，受到的载荷也相当多，理论分析往往无法进行。
想要解答，必须先简化结构，采用数值模拟方法分析。
由于计算机行业的发展，相应的软件也应运而生，Hypermesh软件在工程上应用相当的广泛，也都能达到某种程度的可信度，同时使用该软件，能够降低设计成本，缩短设计时间。
本文对某微车的前悬架结构进行有限元分析，其采用的前悬架为麦弗逊式悬架，即滑柱摆臂式悬架。
这种前悬架的结构在实际工作中的受力状况都比较复杂。
对其进行有限元分析不仅可以得到在各种典型工况下其结构的应力分布规律和变形情况，检验其结构强度，还能进一步揭示各种载荷（垂直力、纵向力、制动力和侧向力）对麦弗逊式悬架应力分布的影响，为疲劳强度分析、结构改进、确定应力测量时应变片的布置和合理进行疲劳试验提供参考数据[1]。
1 工况的确定根据我国目前的实际路况，本文对如下四种典型的工况进行有限元分析和计算：1）微车起动前悬架受冲击载荷作用，驱动力达到最大；2）在中等路面上行驶对前悬进行一般的疲劳强度分析和计算，此时车轮着地点受到脉动的垂直载荷、驱动力以及交变的侧向力；3）在微车转弯时此时前悬架有最大的侧向力；4）行车制动工况下前悬架受冲击载荷作用，车轮抱死且受到最大的纵向力[2]。
2 前悬架有限元模型的建立某微车的前悬架总成结构为筒式减振器的上端用螺栓和橡胶垫圈与车身连接，减振器缸筒下端固定在转向节上，而转向节通过球铰与横摆臂连接。
悬架稳定杆刚度的计算与分析
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汽车科技第 ! 期 "##$ 年 % 月
悬架稳定杆刚度的计算与分析
曾迥立
) 东风汽车股份有限公司产品研发院 ! 湖北 襄樊 $$(##$ * 摘要 ! 针对大多文献就规则结构稳定杆刚度计算公式存 在 的 问 题 ! 提 出 了 在 考 虑 稳 定 杆 弯 曲 圆 角 的 前 提 下 ! 用 卡 氏 定理举例推导了规则和非规则结构稳定杆的刚度公式 ! 并作了计算分析 $ 关键词 ! 悬架 ( 规则结构稳定杆 ( 非规则结构稳定杆 ( 刚度计算 中图分类号 !5$6)7))+! 文献标识码 !8 文章编号 !(##!&"!!# ""##$ ##!&##($&#)
根据以上各式 # 可求出稳定杆的刚度./0
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空气悬架强度分析报告
（1） 有限元网格划分考虑到结构的复杂性以及期望得到分析结果的可靠性，对空气悬架整体采用六面体网格划分，局部采用四面体划分。
运用hypermesh 前处理软件中的Solid Map 命令对每个零件单独划分，即现在某个零件的一面划分2D 有限元网格，并将这个被拉伸的2D 有限元网格映射到一个由几何元素定义的实体中，从而形成一个三维体积来创建实体网格。
→ →由于空气悬架上半梁两端的面积相差较大（如图），画出的有限元网格不是很理想，对在此部位出现问题的有限元网格尽可能得用手工方式去修改，但是工作量比较大。
最终画出的有限元网格如下图所示（2） 模拟焊接单元创建部件的实体几何 将实体几何分割成易映射的区域 使用Solid Map 创建四面体或六面体网格结合实际情况考虑，各个件之间是焊接的关系，所以在hypermesh中我们采取CWELD单元模拟焊接。
首先是在要焊接的两个零件的焊接表面生成一个二维的薄膜单元，然后在spotweld面板下的using elems子面板下生成CWELD焊接单元，这样在每处需要焊接的地方生成焊接单元来模拟。
焊接单元如下：（局部焊接单元的模拟）（整体的焊接单元）这样就做好了焊接单元的模拟工作。
（3）添加约束以及载荷、载荷步根据实际情况可知，空气悬架是两段加载荷，靠中间梁上的螺栓来约束其自由度，根据以往模拟螺栓的经验，把中间梁上下的盖板上的螺栓口的节点用rbe2来连接起来模拟螺栓，约束上下盖板八个口处以及螺栓口外一圈的节点的全部自由度。
如下图所示：在空气悬架的两端加载荷，由运动学仿真结果可知，空气悬架静载时主要在气囊支座以及弹簧支座上受力（压强），加在气囊支座上的力为30000N，计算得压强为1.72N/mm²，加在弹簧支座上的力为3000N,计算得压强为3.96N/mm²。
如下图最后，建立一个载荷步：这样，前处理的全部工作完成，下面就可以提交给Optistruct进行运算。
基于ANSYS的某汽车悬架有限元分析
基于ANSYS的某汽车悬架有限元分析翟培培(西安石油大学机械工程学院,陕西西安710065)摘 要:采用某麦弗逊悬架参数,建立悬架系统的三维模型㊂利用ANSYS Workbench有限元分析软件对悬架进行了三种工况下的静力学分析,得出悬架的强度和刚度特性,并对悬架有限元模型进行了模态分析,将计算得到的悬架固有频率与汽车受到的其他激励频率进行对比,评价该悬架是否具有避开与车辆其他系统产生共振区域的性能,为今后的悬架设计提供了一定的理论基础㊂关键词:汽车悬架 有限元分析 模态分析中图分类号:TH164 文献标识码:A 文章编号:1002-6886(2019)02-0061-04Finite element analysis of a vehicle suspension based on ANSYSZHAI PeipeiAbstract:The model of suspension system was established based on the parameters of McPherson.The static analysis of sus⁃pension under three working conditions was carried out using ANSYS Workbench,and the strength and stiffness characteris⁃tics of suspension were obtained.The modal analysis of the suspension model was carried out,and the calculated natural fre⁃quencies of the suspension were compared with excited frequencies of the vehicle to judge whether the suspension will pro⁃duce resonance.It provided a theoretical basis for future suspension design.Keywords:vehicle suspension,finite element analysis,modal analysis0 引言随着人们生活水平的提升,人们在追求汽车所带来的便利之外,还希望获得最大的乘坐舒适感㊂汽车悬架系统作为汽车底盘中的重要组成部分之一,不仅起到了支撑车身的功用,且其性能直接决定了乘坐者的乘坐舒适度和汽车行驶的平稳度,当车辆遇到不平路面时,汽车悬架可以将车轮上所受到的力和力矩转移到车身上,进而达到减弱道路对车辆的冲击,缓解承载结构震动的效果,所以,在车辆运行过程中,汽车悬架自身的性能直接决定了汽车能否正常行驶[1-2]㊂鉴于此,本文主要以某麦弗逊车前悬架系统为原型,利用ANSYS Workbench有限元分析软件对汽车悬架系统进行分析,为今后的悬架设计提供了一定的理论基础[3]㊂1 悬架有限元模型建立1.1 悬架实体模型建立及模型简化本文在建立悬架实体模型时,考虑到选件零件比较复杂,装配比较困难的特征,利用Workbench自带的CAD接口,将模型导入其中㊂在Solidworks建立了悬架系统的弹簧㊁减振器㊁转向节㊁三角臂㊁球销等零件并根据悬架真实的工作环境进行了装配,得到实体模型如图1所示㊂根据模型的简化原则,对悬架作出了如下简化处理:对焊接和螺栓连接部分采用了绑定连接方式,球销与三角臂连接的方式选择Workbench连接关系中的球面副(spherical)㊂由于本次分析主要关心悬架关键零件的强度问题,因此弹簧和减振器不作为分析的主要对象㊂根据某麦弗逊悬架参数,建立了所关心强度变化的模型如图2所示㊂1.2 模型网格划分及材料定义网格划分是有限元求解过程中非常重要的一部分,良好而优质的网格不仅可以提高分析结果的精㊃16㊃图1 悬架三维模型图 图2 悬架简化模型度,同时可以提高分析的速度,减小分析过程出错率[4]㊂经过综合考虑所要分析的悬架结构,规则形状零件采用六面体实体单元,不规则平面采用正四 图3 悬架网格划分面体实体单元,对着重考虑的区域进行了细化网格的处理,并对连接处的网格进行了修复,计算了网格的数量㊂网格划分后的模型如图3所示㊂装配体模型导入后,需要定义装配体的各个零件的材料,悬架各个零件所使用的材料性能直接影响悬架整体结构的强度和其他性能㊂表1 悬架材料属性表零件材料密度/(kg /mm 3)弹性模量/Pa泊松比转向节45CrMo 7.85E-6 1.78E110.27球销42CrMo7.85E-6 2.1E110.28三角臂SAPH4407.85E-62.07E110.32 不同工况下悬架结构强度分析1)车辆在运动时,受到的来自于不平路面的冲击;2)车辆在刹车过程中,受到的地面的冲击力和车辆本身的惯性力;3)车辆在转弯过程中,受到的来自车身内部与路面的力㊂分别求出上述工况发生时悬架的受力情况,并利用该力作为施加载荷,对悬架进行有限元分析,得出悬架在不同工况下的强度㊂2.1 不平路面工况当车辆行驶在不平路面上时,车轮受到来自地面的垂直载荷而向上跳动,此时的动载系数最大,悬架主要受到垂直于地面向上的力的作用[6]㊂带入车辆相关参数数据,经过计算可以得到车辆在经过不平路面时所受到的最大垂直载荷为11930N㊂利用ADAMS /Car 模块中的准静力学仿真功能,对悬架各点进行力学分析,得到转向节主轴承座处力大小为11869N㊂根据上述分析所得的结果,对悬架系统进行有限元分析,对悬架系统的转向节轴颈施加载荷,图4为悬架系统约束和加载情况㊂图4 不平路面工况下 图5 不平路面工况下 约束和加载 应力云图悬架在粗糙路面的应力分布云图如图5所示,应力最大值为139.39MPa,该值出现在转向节与减振器连接处以及下球销的轴颈处,其主要原因是由于汽车在通过不平路面时,受到来自于垂直路面方向的力,这使得下球销处受到了较大的垂直载荷作用,在此载荷作用下,三角臂绕球销转动,因此三角臂应力较小㊂图6 不平路面工况下 图7 制动工况下约束 位移云图 和加载图6是悬架系统在不平路面情况下的变形图,从图中可以看出,最大变形出现在转向节主轴承座处以及球销与三角臂连接处,这是因为三角臂两轴套处以圆柱副固定,汽车通过不平路面受到了垂直于地面的载荷的作用,三角臂绕穿过两轴套处的中心轴转动,因此使得上述两处出现较大的变形量㊂2.2 制动工况除了汽车在行驶过程中遇到的不平路面的工㊃26㊃况,制动工况也是不可避免的㊂这种工况较上一种工况略微复杂,因为车轮轮毅安装在轴承上,所以汽车在制动工况下转向节的中心受力处不会受到扭矩作用,汽车在刹车过程中只受到来自地面的垂直载荷Z ′max ,经过计算可得车轮的垂直载荷Z ′max 为6681N,制动载荷X ′max 为5345N㊂将所得数据输入到ADAMS /Car 模块中进行准静力学仿真,得到的转向节主轴承座处受力为Z ′max 为6620N,X ′max 为5965N㊂在制动工况下对悬架系统进行有限元分析时如图7所示㊂悬架在制动工况下的应力分布云图如图8所示,该工况下最大应力值291.05MPa,应力主要集中在转向节与减振器连接处的下螺栓孔处和球销轴颈处,及球销处㊂悬架在制动工况下的变形图如图9所示,最大变形发生在转向节与制动盘连接螺栓孔的下方以及转向节与球销连接处,与实际情况相符㊂图8 制动工况下应力 图9 制动工况下位移云图 分布云图2.3 转向工况转向工况相对复杂,既要保持车身转弯时的平衡性能及各零件的正常运行,又要达到合理的转弯目的㊂因此使得汽车不仅受到来自于地面的力,还受到转弯过程引起的各种力,当汽车转弯时,受到指向转弯中心的向心力,该向心力是由静摩擦力充当的㊂经计算得,垂直载荷为4772N,最大横向载荷为3818N㊂将该数据代入到ADAMS /Car 模块中进行准静力学仿真,可以求出关键点在仿真过程中的受力情况,求得转向节轴承座处载荷Z ″max 为4712N,Y ″max 为3787N㊂根据悬架实际工作情况,在对其进行转向工况下有限元分析时,其应力云图如图10所示㊂由图10看出在转向工况下,最大应力值为251.1MPa,出现最大应力的位置为转向节主轴承座止口处以及转向节与减振器连接臂下端,这是由于在转向工况下,悬架主要承受来自于横向的力,该横向力在悬架纵向平面内形成力矩㊂图10 转向工况下应力 图11 转向工况下位移云图 分布云图转向工况下的变形图如图11所示,最大变形发生在转向节与横拉杆连接处以及转向节与球销连接处,因为在该种工况下,转向节节臂由于横向力的作用而受到较大力矩㊂3 悬架模态分析3.1 模态分析的目的汽车在运动过程中,悬架承受着来自于地面的冲击载荷以及车身内部其他零件相互作用的载荷,大多数的载荷是动载荷,使悬架受到了冲击作用和振动作用㊂模态分析是动力学分析的基础,模态分析不仅可以确定悬架结构的固有频率,防止共振的产生,而且还能确定悬架在各类动载作用下的振动特性和振动规律[7-8]㊂3.2 模态分析及结论在模态分析中,结构的动力影响主要来自低阶振型,因此,结构的动态特性主要通过低阶振型判定,本文选取低阶模态进行计算求解㊂选取悬架整体㊁转向节㊁三角臂分别进行前6阶的模态计算㊂在模态分析中,固定方式为约束转向节和减振器接触处的6个自由度,在三角臂与副车架相连的两个位置选择圆柱副固定,即释放切向旋转自由度,固定其他所有自由度㊂网格划分如同前1.2节所述,规则形状零件采用六面体实体单元,不规则平面采用正四面体实体单元,关键部位合理细化㊂经过分析求解悬架前6节固有频率如表2㊂为了更加直观的观察到模态的变化规律,方便与模态振型云图对比,绘制了前6阶固有频率可以绘制模态分布图,以横坐标为阶数,纵坐标为频率,如图12㊂㊃36㊃表2 悬架前6阶模态表阶 数频率/Hz 1271.992443.643515.234630.325700.336742.33图12 模态分布图不同阶数的模态都对应着不同的振型,通过观察振型可以找到悬架整体最大位移处,即最容易破坏的位置㊂列出1~6阶振型云图如图13-18所示㊂图13 悬架1阶模态振型云图 图14 悬架2阶模态振型云图图15 悬架3阶模态振型云图 图16 悬架4阶模态振型云图图17 悬架5阶模态振型云图 图18 悬架6阶模态振型云图通过模态振型云图可以看出各阶频率下悬架容易发生的共振的位置,高频阶段振动主要发生在三角臂处,低频阶段振动主要发生在转向节节臂,悬架的固有频率在271.99Hz 至742.33Hz 变化,将该频率与车辆在行驶过程中受到的来自于路面㊁发动机及其他因素引起的激励的频率进行对比,其中,高速公路和较好路面激励在5Hz 以下,发动机激振在100Hz 以下,其他条件的激励也维持在100Hz 以下[9],因此该悬架可以避免汽车在行驶中与汽车产生共振,设计较为合理㊂4 结论本文对悬架系统在不平路面工况㊁制动工况以及转向工况下,分别分析了静力学特性,得出了悬架在三种工况下的应力和位移云图,结合实际分析了悬架的强度和刚度特性㊂同时还对悬架系统进行了模态分析,得出了前6阶的固有频率,通过与汽车受到的其他激励频率相比,确定了该悬架系统不会与汽车发生共振现象㊂参考文献[1] 梁新成,黄志刚,朱亭.汽车悬架的发展现状和展望[J ].北京工商大学学报,2006,24(2):30-33.[2] 黄李丽.某型汽车悬架系统性能分析与研究[D 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汽车车架的静态强度分析
汽车车架的静态强度分析1、水平弯曲工况水平弯曲工况下，车身骨架承受的载荷主要是由车身、动力总成、备用轮胎、电瓶、散热器、压缩机、油箱和油、司机座椅、乘客、行李箱、清洁水箱、玻璃等的质量在重力加速度作用下而产生的。
该工况模拟客车在平坦路面以较高车速匀速行驶时产生的对称垂直载荷。
它是经常行驶于平坦道路上的大客车主要运行情况，其车速较高、车身骨架扭转角不大，它主要承受由垂直振动所引起的较大的弯曲载荷。
载荷与边界条件水平弯曲工况下，车身骨架承受的载荷是主要质量在重力加速度作用下而产生的。
本文根据车载质量的空间布置情况将它们换算节点载荷施加在其布置位置的梁的节点上。
此外，为消除车身骨架的刚体位移，需要对骨架与悬架的装配位置的节点进行约束。
水平弯曲工况下，其边界条件为:约束前轮装配位置处节点的三个平动自由度UX, UY, UZ，从而释放三个转动自由度ROTX, ROTY, ROTZ;约束后轮装配位置处节点的垂直方向自由度UZ，释放其它自由度。
水平弯曲工况加载示意图2、极限扭转工况整车满载水平放置，后两轮固定，前轴间加一极限扭矩(前轴负荷的一半乘以轮距)，相当于客车单轮悬空的极限受力情况，模拟客车在崎岖不平的道路上低速行驶时产生的斜对称垂直载荷。
极限扭矩计算公式:T =P x L/2，其中T表示计算扭矩、p表示前桥悬挂负荷、L表示前轮轮距。
扭转工况下的动载，在时间上变化得很缓慢，所以惯性载荷也很小，因此，车身的扭转特性也可以近似地看作是静态的，而试验结果也证实了这一点，静态扭转试验和动载试验所测得的骨架的薄弱部位一致。
即静态扭转时骨架上的大应力点，就可以用来判定动载时的大应力点。
载荷与边界条件由于路面不平度的作用，汽车需要模拟两前轮之一悬空时，车身骨架静态极限扭转时承受的应力分布情况，这种情况下车身骨架的载荷同满载水平弯曲工况一样。
边界条件为:约束左(右)前轮装配位置处节点的三个平动自由度UX, UY, UZ，释放三个转动自由度ROTX, ROTY, ROTZ;释放右(左)前轮装配位置处节点的所有自由度;约束后轮装配位置处节点的垂直方向自由度UZ，释放其它所有自由度。
汽车悬架系统性能指标的影响因素分析
示 时 间频 率路 面输 入模 型 ， 不平 度 系 数 Ｇ 取 。为 ５ ×
１ ｍ。 ｃｃｅ ｃ ｃ ０ ／ ｙ ｌ（ ｙｌ 路 面 波 的 个 数 ） 指 数 Ｐ 为 ｅ为 ，
２ ５ 车辆 的恒 定前 进速 度 Ｕ为 ２ ｓ 则路 面 输 入 ．， ０ ｍ／ ，
第 ５期 ２１ Ｏ １年 ９月
表 １ 福 特 Ｇ ａ ａ ａ轿 车 车 身 加 速 度 数 值 表 ｒｎ ｄ
３ ３ 悬 架参 数对 悬架 动行 程指标 的影响 ． 由式 （０ 、 （ １解 出 ｋ １ ）式 １ ） 和 ｃ 并 代人 式 （ ） 得 ７， 到以 ／ 和 为 变量 的悬架 动行 程 目标 函数 ：
函数 的 变化 规 律 ， 而 针 对 不 同 车型 选择 不 同 的 悬 架参 数 匹 配 ， 导 参数 调 整 ， 到 最佳 方 案 。 从 指 找
关 键 词 ：汽 车 ；悬 架 系统 ； 能 指 标 ；悬架 参 数 ； ｔ ｅ ｔ ａ 性 Ｍａ ｈ ｍａｉ ｃ
中图分类号 ： ６．３ Ｕ４ ３ ３
图 １ 车 辆 双 质 量 悬 架 系统 模 型
公 路 与 汽 运
总 第 １ ６期 ４
Ｈｉ ｈ ｙ ｇ ｗａ ｓ＆ Ａｕ ｏ ｔｖ ｐｌｃ ｔｏ ｓ ｔ ｍｏ ｉ ｅ Ａｐ ｉａ ｉｎ
１ ３
标 进行 定 量 评 价 ， 车 身 加 速 度 （ ） 悬 架 动 行 程 即 ｎ 、
Ｇｒｎ ｄ 轿 车的参 数 ， ａ ａａ 由行 驶 动力 学 相关 知 识 ， 给定 固有频 率 的变 化 范 围为 ０－ ， ＂ ４Ｈｚ 阻尼 比 ８ 的变 ￣ 化 范 围为 ０ １ ０ ９ 键 人 ３ 函数绘 图命 令 Ｐｏ３ ．～ ． ， Ｄ ｌｔＤ
底盘结构件强度分析报告（后桥、制动器、摆臂、副车架等）
底盘结构件强度分析报告（后桥、制动器、摆臂、副车架等）⽬录1任务来源 (1)2分析⽬的 (1)3前悬模型分析 (1)3.1模型简化 (1)3.2 前悬模型简介 (1)4前悬分析⼯况介绍 (2)4.1最⼤铅垂⼒⼯况（1.75倍静载） (2)4.2最⼤制动⼯况 (2)4.3最⼤侧向⼒⼯况 (2)5前悬分析结果 (2)6后悬分析模型 (6)6.1后悬分析模型简化 (6)6.2 后桥模型简介 (6)7后悬分析⼯况介绍 (6)7.1最⼤铅垂⼒⼯况（1.75倍静载） (7)7.2最⼤制动⼒⼯况 (7)7.3最⼤侧向⼒⼯况 (7)8后悬分析结果 (7)9 结论 (10)1 任务来源根据**车型设计开发协议书及相关输出要求，**车型要求对其前后悬架进⾏强度分析。
2 分析⽬的**的前后悬架多为借⽤，且**现在已经加重，需要对前后悬架在新设计的**上的强度进⾏计算，分析其强度条件是否满⾜。
3 前悬模型分析3.1模型简化**车前悬是麦弗逊式悬架，根据各部件之间的联接关系对模型进⾏相应的简化。
简化后的前悬模型由以下⼏个部件组成，分别是：左右减震器外筒、转向节、下摆臂、转向横拉杆，纵向推⼒杆，减震器安装⽀架等。
在ABAQUS中建⽴有限元仿真模型（见图1）。
图1 前悬运动学模型3.2 前悬模型简介由于前悬中的部分部件形状较为复杂，⽐如转向节、纵梁推⼒杆等，对于六⾯体分⽹有⼀定难度。
为保证项⽬进度，且⼜不失仿真结果的精确性，对这些部件采⽤了⽐较密集的四⾯体⽹格划分，且在ABAQUS中，赋予C3D10M⼆次四⾯体修正单元。
该类型单元可以⽤于接触等分析类型，且精度较⾼。
其他部件采⽤六⾯体分⽹，赋予C3D8I⾮协调六⾯体单元。
该类型单元同样具有较⾼的仿真精度，同时不存在沙漏现象。
各部件之间的联接关系按照实际情况，同时也参考了ADAMS中麦弗逊悬架各部件间的运动学关系。
4 前悬分析⼯况介绍初始条件：满载前轴载荷：785KG前轴簧下质量：56 KG簧上质量：729 KG轮胎滚动半径：286MM单侧轮胎接地点受⼒：3846.5N4.1最⼤铅垂⼒⼯况（1.75倍静载）最⼤铅垂⼒⼯况模拟在1.75倍的满载状态下前悬的受⼒情况，单侧转向节上的载荷如下：垂向⼒：6731.375N4.2最⼤制动⼯况最⼤制动⼯况模拟了车辆在摩擦系数为0.8的路⾯下的制动情况，且摩擦⼒完全充当制动⼒。
乘用车悬架强度有限元分析
乘用车悬架强度有限元分析1概述悬架的强度和耐久性能是影响汽车可靠性的关键因素。
在整车开发的初期，就要对悬架部件进行有限元分析和结构优化，确保其强度符合设计要求。
悬架部件的使用场景复杂，失效模式多变，既可能发生疲劳破坏，也可能发生塑性变形，在极端情况下还可能发生瞬时断裂。
所以悬架强度分析所用的载荷必须合理，既要覆盖尽可能多的实际场景，又不能过分苛刻而导致设计冗余。
实车路试配合虚拟迭代来分解载荷的方法已得到较广泛应用，利用虚拟试验场分解载荷的方法也有整车厂尝试。
但这两种方法成本较高，且一般不考虑撞路沿、过沟、过坎等严苛场景，所获得的载荷通常仅适用于疲劳分析，不适用于极限工况强度分析。
基于经验工况进行载荷分解仍然是目前最常用的方案。
这种方案既不需要物理样车路试，也不需要数字虚拟路面，成本低廉，而且在产品概念设计阶段即可实施。
用于载荷分解的经验工况多达数十个，力图覆盖尽量多的使用场景。
这些经验工况来源于主机厂多年的技术积累，已得到充分验证，而且随着用户需求和道路状况的变化，经验工况体系也在不断地修正和完善。
2多体动力学模型建立悬架强度分析所施加的载荷来源于多体动力学仿真。
我们需要在多体动力学软件中建立整车模型（也可只建立前后悬架模型）；对多体模型施加相应的外载荷，模拟各种工况；分解提取悬架部件各接附点的力和力矩；最后将分解出来的力和力矩施加于有限元模型，进行静强度计算。
用于分析操稳性和平顺性的整车多体模型非常复杂，但悬架载荷分解所需的整车多体模型相对简单得多。
我们可以忽略掉动力传动系统，只保留车身、转向系统、悬架系统和车轮，如图1。
车身和悬架部件用刚性体或者柔性体（MNF中性文件）均可，载荷分解的结果差异很小。
使用柔性体虽不会明显提升分解精度，但可以按有限元模型的接附点节点号来输出载荷，载荷文本可直接粘贴到有限元输入文件，相比刚性体更为方便。
建立载荷输出时，应按局部坐标系输出各接附点载荷。
局部坐标系固定在部件上，在仿真过程中随部件一起运动。
整车-33_后扭转梁强度分析规范V1.0版
后扭转梁强度分析规范编号：LP-RD-RF-0033 文件密级：机密后扭转梁强度分析规范V1.0编制：日期：编制日期审核/会签日期批准日期后扭转梁强度分析规范修订页编制/修订原因说明：首次编制原章节号现章节号修订内容说明备注编制/修订部门/人参加评审部门/人修订记录：版本号提出部门/人修订人审核人批准人实施日期备注目录1 简介 (2)1.1分析背景和目的 (2)1.2软硬件需求 (2)1.3分析数据参数需求 (2)1.4分析的时间节点 (3)2 模型前处理 (3)2.1模型准备 (3)2.2模型检查 (3)2.3模型处理 (3)2.4约束及载荷 (4)3 有限元分析步骤 (5)3.1 分析步设定 (5)3.2 分析文件输出 (6)4 分析结果处理及评价 (6)4.1分析结果查看 (6)4.2评价指标 (7)5 附录 (7)后扭转梁强度分析规范1 简介1.1分析背景和目的后扭转梁式悬挂是由拖曳式悬挂发展而来的一种半独立悬挂。
它与拖曳式悬挂微小的区别在于扭转梁式悬挂的扭梁中间横梁和两侧的悬挂是焊死在一起的，而拖曳式悬挂拖曳臂中间横梁和两侧的悬挂是活动连接的。
扭转梁式悬架是专为后轮而设计的悬架结构，它的构成非常简单----以上下摆动式拖臂实现与车身的连接，然后以液压减震器和螺旋弹簧充当软性连接，起到吸震和支撑车身作用，U形横梁则连接左右车轮。
从扭转梁悬架的构造来看，由于左右纵摆臂被横梁连接，因此悬架结构依然还保持整体桥式特性，这也就使纵向拖臂所连接的车轮在动态运动中外倾角不会发生较大变化，由此会使前轮出现转向不足，但后轮反应较迟钝，所以扭转梁后悬无法为车身的精确操控提供良好的保障。
不过连接左右纵臂的横梁在跳动转向时的扭曲刚性变形，在一定程度上可让左右车轮在小范围的空间内自由跳动而不干扰到另一侧车轮。
在汽车行驶状态下，它承受着多变的冲击载荷，因此要求其具有很高的强度。
后扭转梁在CAE仿真性能中包含疲劳寿命、强度、扭转刚度、模态等数个细分项，本规范定义了后扭转梁的刚度分析方法。
轿车副车架强度可靠性分析及优化
轿车副车架强度可靠性分析及优化作者：袁德文陈双喜来源：《科学与财富》2018年第35期摘要：轿车副车架强度可靠性影响着汽车使用安全，因此本文主要针对轿车副车架的强度进行评估，分析其可靠性，针对分析结构进行优化。
关键词：轿车副车架；强度；可靠性；优化随着社会的发展和科技的进步，现阶段的我们不同于以往，生活条件越来越好，在代步工具的选择上，人们不仅仅局限于其代步功能，对其他方面的需求也在激增。
现阶段传统意义上的悬架系统已经满足不了人们的需求，由于传统的悬架系统是将构建好的架子直接连在车上，这会存在车中振动明显以及噪音大的缺陷，进而使得车子的整体性能降低不利于用户良好的体验，基于此问题，人们对此进行创新改进，通过在二者之间加入副车架减轻振动及噪声，进而提高汽车使用的舒适程度。
以往副车架通常配置在D级豪华车中，发展到现阶段为止A级私家车中也常会配置该装备。
社会的高速发展使得大部分的家庭都会配备私家车，对于汽车而言安全永远位于第一位。
所以在设计汽车的时候必须从安全第一的角度出发对汽车进行改进设计，进而提高汽车的其他性能。
副车架是其中必不可少的设备，因此副车架的安全性设计也是非常重要的。
1.副车架分类及功能1.1副车架分类从多种角度上而言，副车架有很多种分类方法，现阶段主要有以下两种方式：1）依据悬架与车架的连接方式的不同分为：全承载式副车架：全承载顾名思义悬架上的所有部分都和副车架相连接，进而再与车体相连。
这种方式通过在副车架与悬架中间使用橡胶制品减少在实际使用中的振动进而起到减震的作用，从而使得车子的舒适程度有所提升，提高车子的性能。
半承载式副车架：半承载式也就是悬架与副车架接近一半的部位是直接相连的，其余部位通过悬架中有缓冲作用的部件进行连接，这种连接方式能够在保证车身的稳定性的同时减轻振动，提高车子的整体性能。
2）按构成副车架材料不同分为：钢制材料：硬度高，价格适中。
铝制材料：重量小、柔韧性好、具有耐腐蚀性。
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上海同济同捷科技有限公司企业标准
悬架强度分析
上海同济同捷科技有限公司 发布
前 言
为使本公司悬架强度分析规范化，参考国内外相关技术，结合本公司开发车型的实践，编制本分析作业指导书。
本作业指导书将在公司悬架强度分析中贯彻，并将在实践中进一步完善。
目录
1、适用范围
2、分析的目标及意义
3、分析使用软件及数据转换标准
3.1分析使用软件
3.2数据转换标准
4、分析过程
5、分析结论
悬架强度分析
1、适用范围
本公司开发的M、N类汽车的独立和非独立悬架。
2、分析的目标及意义
强度是构件抗破坏的能力，强度不够会导致构件破坏而不能使用。
3、分析使用软件及数据转换标准
3.1分析使用软件
UG、CATIA等三维几何建模软件；
HYPERMESH、ANSA软件；
ADAMS软件；
PATRAN、NASTRAN软件。
3.2数据转换标准
UG、CATIA等软件输出格式为igs、stp等HYPERMESH或ANSA能识别的格式
几何模型参照TJI《有限元网格划分标准》进行有限元建模。
将有限元模型输出格式为ADAMS能识别的中性文件。
4、分析过程
4.1 建立有限元模型
根据设计部门提供的前后悬架数模，以单元长度10mm进行面网格划分，建立有限元分析模型，质量控制参照《TJI有限元网格划分标准》。
下文以前悬架为例说明。
图 1 有限元模型
将前悬架与底盘及车身连接的中心点作为关键点，用rbe2连接。
关键点
关键点
图 2 带关键点的前悬架有限元模型
4.2 强度工况模拟
将带关键点的有限元模型在PATRAN中设置，进行自由模态分析，通过NASTRAN计算得到中性文件。
图 3 生成中性文件的界面设置
中性文件导入到ADAMS中，代替相应的刚体模型，通过关键点与整车运动分析系统连接。
图 4 整车运动学分析系统
图 5 整车运动学分析系统的前悬架
在ADAMS模拟汽车在实际行驶过程中驱动、制动、转向、坡道、单轮悬空五种工况。
表1 强度分析工况
工况加速度
驱动X向1g；－Z向1g 满载
制动－X向1g；－Z向1g 满载
转向－Y向0.72g；－Z向1g 满载
30°坡道X向0.5g；－Z向0.866g满载
单轮悬空－Z向1g 满载（-X向匀速运动）
图 6 驱动工况
图 7 制动工况
图 8 转弯工况
图 9 坡道工况
图 10 单轮悬空工况
4.3分析结果
工况仿真结束后，调入MSC.ADAMS/DURABILITY模块，再将仿真结果动画调入，选择Plot Type为Vom Mises Stress,则显示动态应力分布及大小，如图所示。
如要获得应力最大节点的动应力历程，可利用Durability
通过模拟得到前悬架的副车架应力分布图如下：
最大应力处
单轮悬空工况
图 12 前悬架的副车架的五种工况的应力分布图5、分析结论
评定准则:计算应力与试验一致或者最大应力不超过材料屈服强度的0.8倍。