悬架系统运动学分析流程

编号：版本： 1.0 密级：秘密悬架系统运动学分析流程

编制/日期：赵晓峰2005-10-22

校对/日期：

审核/日期：

批准/日期：

奇瑞汽车有限公司汽车工程研究院CAE部

2005年10月22日

悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把悬架（或车身）与车轴（或车轮）弹性的连接在一起。其主要的任务是传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩，并且缓和路面传给车架（或车身）冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车的操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。

本流程主要以车轮平行跳动为例，介绍了车轮上下跳动时各主要参数变化情况的分析过程。单轮跳动、反向跳动的分析过程与此基本一致。

本版本为第一版本，由于作者能力有限，如果有不妥之处，敬请指正，并在以后的版本中逐步改善。

1、分析目标 (1)

2、问题描述 (1)

3、仿真分析过程 (2)

3.1、数据准备 (2)

3.2、建模过程 (2)

3.2.1、建立模板 (2)

3.2.2、建立子系统 (3)

3.2.3、建立悬架装配系统 (4)

3.3、模型检验与调试 (4)

3.4、提交分析 (5)

3.5、查看分析结果 (5)

3.6、分析结果评价 (7)

3.7、数据提交及存档 (9)

4、常见问题描述 (10)

1、分析目标

通过对悬架跳动的仿真分析来查看各主要参数随轮跳的变化状况，从而预估悬架性能，为悬架设计提出建议。

2、问题描述

平行跳动、单轮跳动及反向跳动的建模及分析过程所需要的步骤基本一致，流程图2-1可以直观的反应这一过程。

图2.1.1分析流程图

3、仿真分析过程

3.1、数据准备

在建立悬架模型之前，首先要对所建悬架的拓扑结构进行详细的分析，根据分析结果，提出详细的参数需求。悬架系统建模时通常也会包含转向系统和稳定杆系统。悬架系统的建模所需数据庞大，但总体上可以分为：

1、关键点

关键点的位置与整车的状态有关，因此在提供关键点的数据时最好说明所提供数据对应的整车状态。各关键点对应状态应该保持一致。

2、元件特性

包括各衬套刚度及阻尼特性、弹簧特性、减振器阻尼特性、压缩及伸张限位块特性、转向助力特性、齿轮齿条传动比，稳定杆扭转刚度等。

3、整车质量及几何参数

整车质量及几何参数主要是指前后轴轴荷，前后轴的簧载或非簧载质量。整车的质心位置及轮距和轴距等参数。

4、关键部件参数质量及惯量参数

如控制臂及副车架的质量、质心位置及转动惯量等，惯量参数要指明所在坐标系。

可按已有的参数需求表模板编制建模所需参数表。

3.2、建模过程

在ADAMS/car中建立模型通常分为三个步骤，首先在template building 界面中建立模板，然后利用所建模板在standard building界面中建立各子系统，最后运用suspension test rig将各子系统装配成一个整体的悬架系统。

3.2.1、建立模板

在template building 界面中建立模板时的基本步骤可参照流程图3.2.1。

图3.2.1 建模流程图

3.2.2、建立子系统

模板建立完成后，便可在standard building界面中利用模板新建各子系统。新

建时应该准确设定各子系统的Minor Role.如图3.2.2所示。

图3.2.2 建立新的子系统

3.2.3、建立悬架装配系统

完成各子系统的建模后，便可将各个子系统装配起来，形成整个的装配系统。在含有转向系统及稳定杆系统的模型中，新建时选择Steering Subsystem和Other Subsystem便可将其加入。整个悬架系统是通过Suspension Test Rig装配起来的。

图3.2.3 建立新的装配系统

3.3、模型检验与调试

◆运动检查：悬架系统建立完毕后，在作正式分析之前需要查看悬架的建模参

数设置是否有疏忽，并进行各种跳动检验，以确认建立的悬架能否准

确的完成要求的运动分析、各主要结果数据的变化是否合理。

◆模型调试：如果通过检查发现不正常的运动或结果，应该查找原因并对模型

进行调试，直至达到要求。错误原因可参考第四部分的常见问题描述。

3.4、提交分析

平行跳动分析时，按照图3.4.1设定分析参数：

图3.4.1 提交分析

图中的设定值只作为参考，根据要求可自行修改。反向跳动及单轮跳动与此基本相同。

3.5、查看分析结果

分析完成后，在主菜单中找到Review→Animation control,可以查看仿真完成后的动画效果。也可选择Review→Postprocessing Window或者直接使用快捷键F8，便可转到Postprocessor中进行后处理。

◆查看曲线图：在Postprocessor中可以查看主要参数的变化曲线。具体操作方法如下：

方法一：在Postprocessor的主菜单中选择plot→create plots后弹出如图3.5.1所示的界面，便可创建一组主要参数的变化曲线。：

图3.5.1 生成图线

说明：作图所需结构文件mdi_suspension_parallel_travel.plt位于share文件夹下，点右键即可找到。

方法二:用方法一有些图形是做不出来的，这就需要单独绘制某一分析结果的曲线图，具体见图3.5.2。

图3.5.2 绘制曲线图