悬架结构形式分析

悬架结构形式分析

一、非独立悬架和独立悬架

悬架可分为非独立悬架和独立悬架两类。非独立悬架的结构特点是左、右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架(或车身)连接。独立悬架的结构特点是左、右车轮通过各自的悬架与车架(或车身)连接(图6—1)。

图6—1 悬架的结构形式简图

a)非独立悬架 b)独立悬架

以纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架，其主要优点是结构简单，制造容易，维修方便，工作可靠。缺点是由于整车布置上的限制，钢板弹簧不可能有足够的长度(特别是前悬架)，使之刚度较大，所以汽车平顺性较差；簧下质量大；在不平路面上行驶时，左、右车轮相互影响，并使车轴(桥)和车身倾斜(图6—2)；当汽车直线行驶在凹凸不平的路段上时，由于左右两侧车轮反向跳动或只有一侧车轮跳动时，会产生不利的轴转向特性；汽车转弯行驶时，离心力也会产生不利的轴转向特性；车轴(桥)上方要求有与弹簧行程相适应的空间。这种悬架主要用在货车、大客车的前、后悬架以及某些轿车的后悬架上。

图6-2 非独立悬架左、右车侧车轮通过不平路段时的相互影响离心力

独立悬架的优点是：簧下质量小；悬架占用的空间小；弹性元件只承受垂直力，所以可以用刚度小的弹簧，使车身振动频率降低，改善了汽车行驶平顺性；由于有可能降低发动机

的位置高度，使整车的质心高度下降，又改善了汽车的行驶稳定性；左、右车轮各自独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力。独立悬架的缺点是结构复杂，成本较高，维修困难。这种悬架主要用于轿车和部分轻型货车、客车及越野车上。

二、独立悬架结构形式分析

独立悬架又分为双横臂式、单横臂式、双纵臂式、单纵臂式、单斜臂式、麦弗逊式和扭转梁随动臂式等几种。

对于不同结构形式的独立悬架，不仅结构特点不同，而且许多基本特性也有较大区别。评价时常从以下几个方面进行：

(1)侧倾中心高度汽车在侧向力作用下，车身在通过左、右车轮中心的横向垂直平面内发生侧倾时，相对于地面的瞬时转动中心称之为侧倾中心。侧倾中心到地面的距离称为侧倾中心高度。侧倾中心位置高，它到车身质心的距离缩短，可使侧倾力臂及侧倾力矩小些，车身的侧倾角也会减小。但侧倾中心过高，会使车身倾斜时轮距变化大，加速轮胎的磨损。 (2)车轮定位参数的变化车轮相对车身上、下跳动时，主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角及车轮前束等定位参数会发生变化。若主销后倾角变化大，容易使转向轮产生摆振；若车轮外倾角变化大，会影响汽车直线行驶稳定性，同时也会影响轮距的变化和轮胎的磨损速度。

(3)悬架侧倾角刚度当汽车作稳态圆周行驶时，在侧向力作用下，车厢绕侧倾轴线转动，并将此转动角度称之为车厢侧倾角。车厢侧倾角与侧倾力矩和悬架总的侧倾角刚度大小有关，并影响汽车的操纵稳定性和平顺性。

(4)横向刚度悬架的横向刚度影响操纵稳定性。若用于转向轴上的悬架横向刚度小，则容易造成转向轮发生摆振现象。

不同形式的悬架占用的空间尺寸不同，占用横向尺寸大的悬架影响发动机的布置和从车上拆装发动机的困难程度；占用高度空间小的悬架，则允许行李箱宽敞，而且底部平整，布置油箱容易。因此，悬架占用的空间尺寸也用来作为评价指标之一。

表6—1分析了不同形式独立悬架的特点。

三、前、后悬架方案的选择

目前汽车的前、后悬架采用的方案有：前轮和后轮均采用非独立悬架；前轮采用独立悬架，后轮采用非独立悬架；前轮与后轮均采用独立悬架等几种。

前、后悬架均采用纵置钢板弹簧非独立悬架的汽车转向行驶时，内侧悬架处于减载而外侧悬架处于加载状态，于是内侧悬架受拉抻，外侧悬架受压缩，结果与悬架固定连接的车轴(桥)的轴线相对汽车纵向中心线偏转一角度 。对前轴，这种偏转使汽车不足转向趋势增加；对后桥，则增加了汽车过多转向趋势，如图6—3a所示。轿车将后悬架纵置钢板弹簧的前部吊耳位置布置得比后边吊耳低，于是悬架的瞬时运动中心位置降低，与悬架连接的车桥位置

处的运动轨迹如图6—3b所示，即处于外侧悬架与车桥连接处的运动轨迹是oa段，结果后桥轴线的偏离不再使汽车具有过多转向的趋势。

图6—3 汽车的轴转向效应

另外，前悬架采用纵置钢板弹簧非独立悬架时，因前轮容易发生摆振现象，不能保证汽车有良好的操纵稳定性，所以轿车的前悬架多采用独立悬架。

发动机前置前轮驱动的中高级及其以下级别的轿车，常采用麦弗逊式前悬架和扭转梁随动臂式后悬架。

图6—4所示为麦弗逊式前悬架，其弹性元件——螺旋弹簧套装在减振器外部，下摆臂的球头伸到轮辋空间内，使结构非常紧凑。当主销轴线的延长线与地面的交点位于轮胎胎冠印迹中心线外侧时，具有负的主销偏移距rs，这对保证汽车制动稳定性有利。

图6—4 麦弗逊式悬架

图6—5 传统橡胶衬套及其产生的轴转向效应

扭转梁随动臂式后悬架，除在表6—1中介绍的一些特点外，由于扭转梁随动臂式支承点处采用各向异性的橡胶衬套，既具有隔振性能，又能防止汽车因后轴轴转向而产生过多转向。图6—5a所示为悬架铰接点处采用传统橡胶衬套支座。因橡胶部分比较厚大，能较好地隔振、隔声。但是在侧向力作用下，由于橡胶的弹性作用，后轴会产生不利于操纵稳定性的轴转向效应(图6—5b)。图6—6a所示橡胶衬套，在横截面上按对角线方向开有楔形孔，使之在不同的方向有不同的刚度。即沿汽车纵轴线方向衬套有较小的刚度，以保证汽车在驶过道

路接缝或小凸起障碍时能较好地缓和冲击与振动；而当车轮承受Fy1和Fy2侧向力作用时，可将F y1和Fy2简化到作用在衬套上的力Fl 、F2和力矩M1、M2(图6—6c)，橡胶衬套在侧向力F1、F2作用下，衬套内侧相对外侧移动，同时与锥形凸肩相互压紧(图6—6b)，使纵向刚度和总扭转刚度增大，减轻了轴转向效应。因此，装用这种橡胶衬套的汽车转弯行驶时，比装用传统橡胶衬套的汽车具有更好的操纵稳定性。值得指出的是，在装配时要特别注意这种衬套的安装方向。

轿车后悬架采用纵置钢板弹簧非独立悬架，而前悬架采用双横臂式独立悬架时，能够通过将上横臂支承销轴线在纵向垂直平面上的投影设计成前高后低状，使悬架的纵向运动瞬心位于有利于减少制动前俯角处，使制动时车身纵倾减少，保持车身有良好的稳定性能(详见本章第五节)。

图6—6 扭转梁随动臂式悬架用橡胶衬套

四、辅助元件

1．横向稳定器

通过减小悬架垂直刚度c ，能降低车身振动固有频率n (π2s m c n =)，达到改善汽车平顺性的目的。但因为悬架的侧倾角刚度φc 和悬架垂直刚度c 之间是正比关系，所以减小

垂直刚度c 的同时使侧倾角刚度φc 也减小，并使车厢侧倾角增加，结果车厢中的乘员会感到不舒适和降低了行车安全感。解决这一矛盾的主要方法就是在汽车上设置横向稳定器。有了横向稳定器，就可以做到在不增大悬架垂直刚度c 的条件下，增大悬架的侧倾角刚度φc 。 汽车转弯行驶产生的侧倾力矩，使内、外侧车轮的负荷发生转移，并影响车轮侧偏刚度K 和车轮侧偏角纛变化。前、后轴(桥)车轮负荷转移大小，主要取决于前、后悬架的侧倾角刚度值。当前悬架侧倾角刚度1φc 大于后悬架侧倾角刚度2φc 时，前轴(轿)的车轮负荷转移大于后轴(桥)车轮上的负荷转移，并使前轮侧偏角δ1大于后轮侧偏角δ2：，以保证汽车有不足转向特性。在汽车前悬架上设置横向稳定器，能增大前悬架的侧倾角刚度。

图6—7 橡胶缓冲块

汽车转弯行驶产生的侧倾力矩，使内、外侧车轮的负荷发生转移，并影响车轮侧偏刚度K 和车轮侧偏角δ变化。前、后轴(桥)车轮负荷转移大小，主要取决于前、后悬架的侧倾角刚度值。当前悬架侧倾角刚度1φc 大于后悬架侧倾角刚度2φc 时，前轴(轿)的车轮负荷转移大于后轴(桥)车轮上的负荷转移，并使前轮侧偏角δ1大于后轮侧偏角δ2：，以保证汽车有不足转向特性。在汽车前悬架上设置横向稳定器，能增大前悬架的侧倾角刚度。

2．缓冲块

缓冲块通常用如图6—7所示形状的橡胶制造。通过硫化将橡胶与钢板连接为一体，再经焊在钢板上的螺钉将缓冲块固定到车架(车身)或其它部位上，起到限制悬架最大行程的作用。

有些汽车装用多孔聚氨脂制成(图6—8)的几种形状的缓冲块，它兼有辅助弹性元件的作用。多孔聚氨脂是一种有很高强度和耐磨性能的复合材料。这种材料起泡时就形成了致密的耐磨外层，它保护内部的发泡部分不受损伤。由于在该材料中有封闭的气泡，在载荷作用下弹性元件被压缩，但其外廓尺寸增加却不大，这点与橡胶不同。有些汽车的缓冲块装在减振器上。

图6—8 由多孔聚氨脂制成的辅助弹性元件形状

主动悬架系统分类

主动悬架系统 主动悬架是用一个有自身能源的力发生器来代替被动悬架中的弹簧和减振器。根据作动器响应带宽的不同，主动悬架又分为宽带主动悬架和有限带宽主动悬架，也被叫做全主动悬 架和慢主动悬架。 全主动悬架系统所采用的作动器具有较宽的响应频带，以便对车轮的高频共振也加以控制。作动器多采用电液或液气伺服系统，控制带宽一般应至少覆盖0～15Hz，有的作动器响应带宽甚至高达100Hz。结构示意图见上图。从减少能量消耗的角度考虑，也可保留一个与作动器并联的传统弹簧，以用来支持车身静载。 主动悬架的一个重要特点就是，它要求作动器所产生的力能够很好地跟踪任何力控制信号。因此，它为控制律的选择提供了一个广泛的设计空间，即如何确定控制律以使系统能够让车辆达到最佳的总体性能。近二十年来，有大量关于主动悬架的研究论文及专题回顾文献发表。研究结果表明，主动悬架能够在不同路面情况及行驶条件下显著地提高车辆性能。 主动悬架的研制工作起始于八十年代。Lotus 制造了第一辆装有主动悬架的样车。其系统的响应可达30Hz，它可使乘坐舒适性和转弯及制动时的车身姿态控制提高约35%。还有一些主动悬架实施的例子，如Lotus Turbo Esprit、Damlar Benz的试验样机系统、BMW 和Ford等。然而，由于这些主动悬架系统具有的高成本、高能耗、增加的重量及复杂程度，使主动悬架仅限于样车及一些赛车等有限的应用上。 结构上，有限带宽主动悬架通常由作动器与一个普通弹簧串联后，再与一个被动阻尼器并联构成，见上图。这种系统在低频时（一般小于5或6赫兹）采用主动控制，而高于这个频率时，控制阀不再响应，系统特性相当于传统的被动悬架，而被动悬架在高频时的效果也 比较好。 由于有限带宽主动悬架作动器仅需在一窄带频率范围内工作，所以它降低了系统的成本及复杂程度，比全主动悬架便宜得多。尽管如此，它的主动控制仍然覆盖了主要的车身振动，包括纵向、俯仰、侧倾以及转向控制等要求的频率范围，改善了车身共振频率附近的行驶性能，提高了对车身姿态的控制，性能可达到与全主动系统很接近的程度。 就实用性及商业竞争力而言，有限带宽主动悬架的应用前景较好。专家普遍认为采用气液控制慢主动系统在商用领域最有发展前途，但若想在今后几年内有重大的发展，还得要求在电液阀技术方面有大的突破来降低成本。已有一些装有该类悬架的车辆投入市场，如Nissan Infiniti Q45和Toyato Celica等。两个有限带宽主动悬架系统实施方案见下图。

看了这四个典型案例,对装配式建筑深化设计有了更深刻的认识!

看了这四个典型案例，对装配式建筑深化设计有了更深刻 的认识！ 本文结合四个深化设计项目的实施案例进行分析，简要介绍预制建筑项目深化设计的特点和要求。案例涉及到公共建筑外墙挂板系统、体育建筑预制看台系统、居住建筑预制构件系统。 清水混凝土外墙挂板建筑方案优化设计研究 软通动力研发楼 本项目位于北京市海淀区中关村软件园，建筑高度为 20.7m，地上5层、地下2层，首层层高4.2m，二至五层层高3.9m。建筑平面为矩形布置，轴网间距8.4m，主体结构为钢筋混凝土框架剪力墙，外墙采用清水混凝土挂板系统。（图1,图2）▲ 图1-2 软通动力研发楼外景和细部 建筑外墙方案比较 此建筑外墙原设计方案拟采用石材幕墙系统，经过北京预制建筑工程研究院与业主及设计单位的协调，咨询方提出可采用预制混凝土外墙挂板系统方案，饰面为清水混凝土效果。通过对两种幕墙方案优缺点比较（表1），综合考虑外墙立面效果、墙身做法和性能、工程造价等因素，业主和设计单位一致认同咨询方的预制外墙方案。外墙方案优缺点比较

对比项目预制混凝土外墙挂板系统石材幕墙系统 1立面效果 墙面单元整体预制，清水混凝土装饰效果，拼缝较少，非常适合此项目立面分格方案石材分块较碎，不能体现立柱的挺拔感和整体单元的重复性 2造价方面清水混凝土板替代石材、龙骨、围护墙，安装简便，经济性好石材幕墙系统龙骨及预埋件用量大，保温材料要求高，综合造价较高 3防火性能230mm厚清水混凝土挂板耐火性能突出钢龙骨和预埋件防火性能较弱 4构造细节通过模板制作工艺将滴水、坡水、斜面、防水启口等细部整体预制细节做法较复杂 5安装方面节点简单便于操作，吊装一次便可完成安装，安装效率高因分块很碎、埋件龙骨较多，安装步骤复杂，工作量大，效率低

悬架运动学及柔顺性(K&C)试验介绍

悬架运动学及柔顺性（K&C）试验介绍 时间：2011-05-16 11:55:09 来源：奇瑞汽车股份有限公司试验技术中心整车试验部戚海波薛志祥张珣本文主要介绍悬架运动学及柔顺性（K&C）试验台的结构组成、试验项目以及其在底盘开发中的应用。 【摘要】汽车操纵稳定性是汽车主要性能之一。卓越的操纵稳定性能不仅大大提高了汽车主动安全性，更能给驾驶者带来驾驶乐趣。随着我国汽车行业的迅猛发展，用户对汽车产品的性能要求不断提高，并越来越关注整车的操纵稳定性。 汽车的悬架运动学及柔顺性特性对整车的操纵稳定性水平具有决定性的影响，因此国际上各大汽车生产厂家及试验机构都通过购买悬架运动学及柔顺性参数测量设备来提升其在整车底盘设计和操稳调校方面的能力。 1. K&C试验台介绍 悬架运动学及柔顺性试验台简称K&C试验台，主要用来测量悬架及转向系统的几何运动学（Kinematics）特性和各种受力情况下的柔顺性（Compliance）数据，这些特性和数据在很大程度上影响着整车的操纵稳定性水平。 K&C试验的基本原理就是向车辆的悬架系统施加一系列的载荷和位移输入。对于准静态 K&C试验，为了不激励起任何惯性、减振器或橡胶衬套引发的动态力，输入施加的速度很缓慢。 K&C试验台在此过程中测量大量的参数，通过这些参数可以得到与车辆悬架性能相关的主要参数，包括悬架刚度和迟滞，Bump Steer，Roll Steer，侧倾刚度，纵向和侧向柔性转向，以及转向系统特性。对这些参数的理解对于彻底理解车辆的行驶性、平顺性、转向和操纵性具有决定意义。 K&C试验结果可以为ADAMS等CAE分析软件提供辅助验证，提高仿真的准确性，为设计和试验开发提供有力支持。 通过K&C试验、道路上的客观测量试验和主观评价试验的结果进行系统分析，我们可以找出车辆在操纵稳定性方面存在的问题以及问题的原因。

5.2悬挂动力学解析

5.2 汽车悬架动力学 研究目的及意义 悬架是现代汽车最重要的总成之一，它把车轮和车身弹性地连接起来，传递它们之间一切力和力矩，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷，以保证汽车的平顺性。现代汽车的高速行驶对悬架提出越来越高的要求，不仅具有减振性能，而且具备良好的导向特性，车轮定位参数随车轮跳动和外力而变化对汽车的操纵稳定性有十分重要的影响。此外悬架的合理设计需要对悬架各个构件以及铰接在各种工况下受力变形情况作出分析，以满足强度和刚度的需要。在本项目中由于采用了参考车辆的悬架参数，所以我们有必要对各个定位参数进行分析，选择合理的悬架参考位置坐标。

5.2.1A DAMS软件及其在悬架运动学／动力学中的应用 ADAMS软件的简单介绍 ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System) 全称是机械系统自动动力学分析软件，它是目前世界范围内最广泛使用的多体系统仿真分析软件。通过预测和分析多体系统经受大位移运动时的性能，ADAMS可以帮助改进各种多体系统的设计，从简单的连杆机构到广泛使用的车辆系统。 ADAMS软件可以方便地建立参数化实体模型，并应用了多刚体系统动力学原理进行仿真计算。只要用户输入具体多刚体系统的模型参数，ADAMS软件就可以根据多刚体系统动力学原理，自动建立动力学方程，并用数值分析的方法求解这个动力学方程，这就给多体系统的计算带来了方便。而且ADAMS软件建模仿真的精度和可靠性在所有的动力学分析软件中是最好的。国外有人用ADAMS软件对Ford BroncoII进行整车操纵模拟的仿真分析。在车速为20m/s、0.4s内输入阶跃激励下，横摆角速度和侧向加速度曲线的数值仿真结果与实验结果具有很好的一致性。基于这些优点本课题将采用ADAMS仿真分析软件来对悬架运动学和弹性运动学，以及动力学进行初步的计算机仿真分析。ADAMS使用交互式图形环境和部件库、约束库、力库用堆积木方式建立三维机械系统参数化模型，并通过对其运动性能的仿真分析和比较来研究“模拟样机”可供选择的设计方案。ADAMS仿真可用于估计机械系统性能、运动范围、碰撞检测、峰值荷载以及计算有限元的载荷输入。它提供了多种可选模块，核心软件包括交互式图形环境ADAMS View （图形用户界面）和ADAMS Solver（仿真求解器)，还有ADAMS FEA（有限元接口），ADAMS IGES(与CAD软件交换几何图形数据)等模块，尤其是它的ADAMS Vehicle(车辆和悬架模块)和ADAMS Tire（轮胎模块）使ADAMS软件在汽车行业中的应用更为广泛。 ADAMS软件在悬架动力学的应用 本课题拟用ADAMS View来对悬架进行建模。ADAMS View中有各种实体建立命令以及各种铰接型式，约束型式，可建立悬架的三维参数化模型。在进行运动

ADAMS_CAR模块实例(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： 225

汽车悬架系统动力学研究

汽车悬架系统动力学研究 Revised final draft November 26, 2020

（研究生课程论文） 汽车动力学论文题目：汽车悬架系统动力学研究 指导老师：乔维高 学院班级： 学生姓名： 学号： 2015年1月

汽车悬架系统动力学研究 摘要：汽车悬架类型的选择和悬架参数的差异对汽车的操纵稳定性和行驶平顺性具有重要的影响。主要分析了麦弗逊悬架的结构特点，并通过ADAMS软件建立麦弗逊悬架的3D模型,对其进行仿真分析,得出悬架参数的优化设计方法。关键词：麦弗逊悬架；ADAMS多刚体动力学；仿真分析Theautomobilesuspensionsystemdynam icsresearch CaisiVehicle141 Abstract:Differentkindsofsuspensionsystemsand ofdifferencesinsuspens ionparametersonthevehiclesteeringstabilityandridingcomforthaveimporta ntinfluence.MainlyanalyzedthestructurecharacteristicsofMacphersonsusp ension,andbyusingADAMSsoftwaretoestablish3DmodelofMacphersonsuspensio n,carryonthesimulationanalysis,themethodofoptimaldesignparametersofth esuspension. Keywords:Macphersonsuspension;ADAMS/Car;multi-rigid-bodydynamics;simulationandanalysis 引言 汽车悬架是汽车车轮与车身之间一切装置的总称。其功用在于：在垂直方向能够衰减振动和起悬挂作用；在侧向可防止车身侧倾和左右车轮载荷转移；在行驶方向上能够保证驱动与制动的实现并保持行驶方向的稳定性。不同的悬架设置会使驾驶者有不同的感受。看似简单的悬架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，是现代轿车十分关键的部件之一。悬架系统起着传递车轮和车身之间的力和力矩、引导与控制汽车车轮与车身的相对运动、缓和路面传递给车身的冲击、衰减系统的振动等作用，汽车悬架系统对汽

汽车双横臂独立悬架的运动学分析和计算_戴旭文

收稿日期 :20010711 作者简介 :戴旭文 (1969- , 男 , 吉林市人 , 硕士研究生 , 研究方向为汽车车身设计 . 文章编号 :10094687(2002 02002905 汽车双横臂独立悬架的运动学分析和计算 戴旭文 , 谷中丽 , 刘剑 (北京理工大学车辆与交通工程学院 , 北京 100081 摘要 :利用机构运动学中的坐标变换以及数值计算的方法对汽车双横臂独立悬架系统 进行运动学分析 , 从而建立悬架系统结构的运动模型 . 实例的优化结果表明 , 将传统机 构学方法与现代数值计算方法相结合 , 使悬架设计的更为精确和清晰 , 提高了工作效率 . 关键词 :双横臂独立悬架 ; 导向机构 ; 运动学分析 中图分类号 :U 463 33+1 文献标识码 :A 1 引言 采用双横臂独立悬架的车辆具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性 , 所以在现代汽车上得到广泛应用 . 通常情况下 , 在汽车设计过程中对前轮独立悬架导向机构的设计要求如下 [1]: 当车轮与车身产生相对运动时 , 保证轮距变化在一定的范围之内( 4 0m m , 以免轮胎过早磨损 ; 当车轮上下跳动时 , 前轮定位参数要有合理的变化特性 , 不应产生纵向加速度 . 转弯时 , 应使车轮与车身倾斜方向相同 , 增加汽车的不足转向效应 .

双横臂独立悬架的布置是空间的 , 机构的空间运动分析过程比较复杂 , 计算量很大 . 传统设计一般采用经验设计、查表法以及作图等方法 , 设计虽然可以基本满足要求 , 但精度和效率不高 . 作者建立了悬架机构的运动模型 , 简化了运动分析过程 ; 数值计算模型的建立和计算机的使用 , 减轻了手工计算量 , 提高工作效率 . 2 双横臂独立悬架的导向机构运动学分析 典型的双横臂独立悬架导向机构如图 1所示 . 为了简化分析 , 图中略去了转向节臂 . A , D 分别为上、下横臂的回转中心点 , 主轴销通过 B , C 两个球面副与上下横臂相连接 . 1、 2、 3、 4杆组成的空间机构 , 是由 A , D 两个转动副与车身相连组成的一个典型 RSSR 闭环空间机构 . 2 1 系统的上横臂输入 2与下横臂输出 1 按照 Denavit Hartenberg 坐标系的规定 [2], 取坐标系如图 1. k 1, k 4轴分别与转动副的轴线重合 , k 2与 k 1平行 ( 2=0 且通过球面副 B 的中心 , k 3轴通过主销球头的中心 . 另外取两个回转轴的公垂线为 i 1, 通过球心 B 垂直于 k 1与直线 i 2. 2002年第 2期车辆与动力技术 V ehicle &Pow er T echnolog y 总第 86期

汽车悬架系统动力学研究剖析

（研究生课程论文） 汽车动力学 论文题目：汽车悬架系统动力学研究指导老师：乔维高 学院班级： 学生姓名： 学号： 2015年1月

汽车悬架系统动力学研究 摘要：汽车悬架类型的选择和悬架参数的差异对汽车的操纵稳定性和行驶平顺性具有重要的影响。主要分析了麦弗逊悬架的结构特点，并通过ADAMS软件建立麦弗逊悬架的3D模型,对其进行仿真分析,得出悬架参数的优化设计方法。关键词：麦弗逊悬架；ADAMS多刚体动力学；仿真分析 The automobile suspension system dynamics research Caisi Vehicle 141 1049721402344 Abstract:Different kinds of suspension systems and of differences in suspension parameters on the vehicle steering stability and riding comfort have important influence. Mainly analyzed the structure characteristics of Macpherson suspension, and by using ADAMS software to establish 3D model of Macpherson suspension, carry on the simulation analysis, the method of optimal design parameters of the suspension. Key words:Macpherson suspension; ADAMS /Car; multi-rigid-body dynamics; simulation and analysis 引言 汽车悬架是汽车车轮与车身之间一切装置的总称。其功用在于：在垂直方向能够衰减振动和起悬挂作用；在侧向可防止车身侧倾和左右车轮载荷转移；在行驶方向上能够保证驱动与制动的实现并保持行驶方向的稳定性。不同的悬架设置会使驾驶者有不同的感受。看似简单的悬架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，是现代轿车十分关键的部件之一。悬架系统起着传递车轮和车身之间的力和力矩、引导与控制汽车车轮与车身的相对运动、缓和路面传递给车身的冲击、衰减系统的振动等作用，汽车悬架系统对汽车的操

汽车悬架系统动力学研究

汽车悬架系统动力学研究 This manuscript was revised by the office on December 22, 2012

（研究生课程论文） 汽车动力学论文题目：汽车悬架系统动力学研究 指导老师：乔维高 学院班级： 学生姓名： 学号： 2015年 1月

汽车悬架系统动力学研究 摘要：汽车悬架类型的选择和悬架参数的差异对汽车的操纵稳定性和行驶平顺性具有重要的影响。主要分析了麦弗逊悬架的结构特点，并通过ADAMS软件建立麦弗逊悬架的3D模型,对其进行仿真分析,得出悬架参数的优化设计方法。 关键词：麦弗逊悬架；ADAMS多刚体动力学；仿真分析 The automobile suspension system dynamics research Caisi Vehicle141 Abstract: Different kinds of suspension systems and of differences in suspension parameters on the vehicle steering stability and riding comfort have important influence. Mainly analyzed the structure characteristics of Macpherson suspension, and by using ADAMS software to establish 3D model of Macpherson suspension, carry on the simulation analysis, the method of optimal design parameters of the suspension. Key words: Macpherson suspension; ADAMS /Car; multi-rigid-body dynamics;simulation and analysis 引言 汽车悬架是汽车车轮与车身之间一切装置的总称。其功用在于：在垂直方向能够衰减振动和起悬挂作用；在侧向可防止车身侧倾和左右车轮载荷转移；在行驶方向上能够保证驱动与制动的实现并保持行驶方向的稳定性。不同的悬架

主动悬架系统投资项目可行性分析

主动悬架系统投资项目可行性分析 规划设计 / 投资分析

摘要 该主动悬架系统项目计划总投资10310.22万元，其中：固定资产投资8693.87万元，占项目总投资的84.32%；流动资金1616.35万元，占项目总投资的15.68%。 达产年营业收入13720.00万元，总成本费用10858.82万元，税金及附加189.24万元，利润总额2861.18万元，利税总额3445.07万元，税后净利润2145.88万元，达产年纳税总额1299.18万元；达产年投资利润率27.75%，投资利税率33.41%，投资回报率20.81%，全部投资回收期6.30年，提供就业职位199个。 坚持“社会效益、环境效益、经济效益共同发展”的原则。注重发挥投资项目的经济效益、区域规模效益和环境保护效益协同发展，利用项目承办单位在项目产品方面的生产技术优势，使投资项目产品达到国际领先水平，实现产业结构优化，达到“高起点、高质量、节能降耗、增强竞争力”的目标，提高企业经济效益、社会效益和环境保护效益。 概论、项目建设背景、产业分析、投资方案、项目选址、土建工程、工艺先进性分析、环境保护和绿色生产、生产安全保护、风险应对评价分析、节能概况、项目实施安排、投资方案说明、项目经济效益分析、项目结论等。

主动悬架系统投资项目可行性分析目录 第一章概论 第二章项目建设背景 第三章产业分析 第四章投资方案 第五章项目选址 第六章土建工程 第七章工艺先进性分析 第八章环境保护和绿色生产 第九章生产安全保护 第十章风险应对评价分析 第十一章节能概况 第十二章项目实施安排 第十三章投资方案说明 第十四章项目经济效益分析 第十五章项目招投标方案 第十六章项目结论

悬架系统运动校核

第一章悬架系统运动校核 第一节概述 悬架是现代汽车上的重要的大总成之一，他把车身（或车架）与车轮（或车轴）弹性的连接起来。它的主要作用是传递作用在车轮和车身（或车架）之间的力和力矩；缓和路面传递给车身（或车架）的冲击载荷。衰减由此给乘员或货物的震动，提高汽车的平顺性；保证汽车在不平路面上或载荷变化时有良好的运动特性，保证汽车操纵稳定性，使汽车有良好的高速行驶能力。 发动机前置前轮驱动的乘用车（轿车或MPV），常采用麦弗逊式前悬架和拖曳臂或扭力梁后悬架。 发动机中置后轮驱动的微型客车或微型货车，常采用麦弗逊式前悬架，钢板弹簧和整体车桥式后悬架。 第二节悬架运动校核 在汽车的行驶过程中，在车辆跳动极限和转向极限范围内，悬架运动件之间不能产生干涉，且保持一定的间隙，以保证汽车行驶的安全性及操纵稳定性。 悬架运动校核术语的定义： 1、前悬架上跳极限 前悬架上跳极限是指前限位块压缩1/2~2/3时的状态为准。轿车、小型客车推荐取1/2，SUV推荐取2/3。 2、前悬架下跳极限 前悬架下跳极限是指前减震器活塞杆拉出最长长度0～1mm位置时的状态，其中所加的0～1mm为减震器活塞杆固定橡胶块在非悬挂质量作用下向下的变形量。 3、后悬架上跳极限 后悬架上跳极限是指后限位块压缩1/2～2/3时的状态为准。轿车、小型客车推荐取1/2，SUV推荐取2/3。 4、后悬架下跳极限 后悬架下跳极限是指后减震器活塞杆拉出最长长度0～2mm位置时的状态，其中所加的0～2mm为减震器活塞杆固定橡胶块在非悬挂质量作用下向下的变形量。 5、左转极限 左转极限是指方向盘逆时针旋转至极限位置时，悬架所在位置。 6、右转极限 右转极限是指方向盘顺时针旋转至极限位置时，悬架所在位置。 下面已某轿车为例说明悬架运动校核的方法： 麦弗逊式前悬架（如图1所示）运动校核主要是分析悬架在上跳左转极限、上跳右转极

BIM案例分析简答题

第一套第一题 1、简述机电BIM深化设计时使用真实设备构件库的意义？ 真实设备构件模型的外形尺寸和现实使用尺寸一致，在深化设计阶段布置的设备构件尺寸和实际使用尺寸相一致可以为建筑施工时的预留预埋提供依据；真实设备构件模型拥有设备运行的工况曲线参数，可以为设计师的设备选型提供依据，也可以供施工单位在后期系统调试中进行校核计算。 2、简述机电专业使用BIM技术深化设计的必要性？ 智能化建筑的普及，对于机电安装施工的要求越来越高，传统深化设计已经无法满足施工要求，使用BIM进行机电深化设计可以避免施工过程中的交叉返工、材料浪费等的发生。 3、请问机电专业BIM设计深化的应用成效及价值？ （1）技术提升: BIM技术辅助施工模拟、复杂节点方案展示，现场施工交底更直观、准确、易懂，提升了生产力，最终获得鲁班奖。 （2）节省成本: 应用BIM碰撞检查发现图纸错误2800余个，提高了施工质量、避免返工，预计节省成本350万元。 （3）管理提升: 基于BIM的进度管理、成本管理应用，是对传统的工作方式、工作流程、管理模式的一种变革，大大提升了现场管理能力。目前项目总体进度提前合同工期40天。 （4）数据积累: 结合企业物资采购准入名单，利用软件特有功能，初步建立了企业级机电BIM构件库。

（5）应用提升: 利用模型提取物资清单，加快物资计划――进厂――使用动态管理，实现“零库存”。 （6）人才培养: 项目BIM全面应用为企业培育了众多优良火种，培养的BIM人才已经分布到各个项目为全面推广BIM技术奠定了基石。 第一套第二题 1、本工程项目中应该从哪些方面应用BIM技术？ 本案例工程中主要在两方面应用了BIM技术。一方面是建模基础应用： 主要体现在管线综合、碰撞检查、净高优化、高大模架模拟、工程量计算、总平面布置规划。一方面是模型的综合应用，体现在施工的动态进度管理、图纸管理、合同与成本管理、劳务管理等。 2、本工程采用BIM技术施工将能够带来哪些效益？ BIM技术对投资方、设计方、建设方、运维方等参建各方都具有非常多的价值，针对建筑施工企业在工程施工全过程的关键价值主要有： 虚拟施工、方案优化；碰撞检查、减少返工；形象进度、4D虚拟；精确算量、成本控制；现场整合、协同工作；数字化加工、工厂化生产；可视化建造、集成化交付（IPD）。 3.如何使用BIM算量结果直接用于报量结算？ BIM算量结果可以直接用于报量结算。在本项目中，应用的是某BIM系统，可以直接用于报量的前提在于： ①BIM模型是不断随着设计图纸及变更变化更新的，并且项目现场是根据BIM模型来施工的；②系统平台中流水段的划分与现场流水施工一致；③系统中清单与业主报量中清单保持一致；④系统中进度计划与现场进度情况保持一

双横臂独立悬架运动学仿真分析

机械设计与制造 ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ 第１１期２００９年１１月 文章编号：ｌＯＯｌ一３９９７（２００９）１１－０２００—０２ 双横臂独立悬架运动学仿真分析木 潘国昌１黄虎２刘新田２刘长虹２ （１上海交通大学机械与动力工程学院，上海２００２４０）（２上海工程技术大学汽车工程学院，上海２０１６２０）ＴｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃａＩａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｄｏｕｂｌｅ—ｗｉｓｈｂｏｎｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ． ＰＡＮＧｕｏ—ｃｈａｎ９１，ＨＵＡＮＧＨｕ２，ＬＩＵＸｉｎ—ｔｉａｎ２，ＬＩＵＣｈａｎｇ—ｈｏｎｇ工 （１ＣｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）（２ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１６２０，Ｃｈｉｎａ）《【摘要】悬架的运动学性能直接影响操纵稳定性等汽车使用性能。利用Ａｄａｍｓ多体动ｈ学软件建５６立双横臂独立悬架的多刚体模型，通过对模型中车轮施加运动约束从而对其进行运动学洼能的仿真分９２析，从而获得该车轮定位角的变化，将设计要求和分析结果对比可以得出此悬架结构设计的合理性及需； Ｖ：性能改进的地方。ａ６关键词：双横臂独立悬架；运动学分析；Ａｄａｍｓ２２【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｄｐｅ咖珊吼ｃｅｏｆｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎＮａｙ口后ｅ），ｉｍｐａｃｔＯｌＺｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｐｅ咖丌脚配ｅｉｉｓｕｃｈａｓＶｅｈｉｃｌｅＣｏｎｔｒｏｌｌａｂｉｌｉｔｙａｎｄＳｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，Ｗｅｍｏｄｅｌｉｎｇｔｈｅｍｕｌｔｉ一蟛ｄｍｏｄｅｌｏｆＤｏｕｂｌｅ－Ｗｉｓｈ－６６ｂｏｎｅＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＭｏｔｉｏｎＶｉｅｗ，ａｎｄｔｈｅｎ，ｓｔａｒｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｆｔｅｒｃｏｎｓｔｒａｉｎｉｎｇｔｈｅＱ；ｖｅｈｉｃｌｅｗｈｅｅｌｓａｎｄｗｅｃａｎｇｅｔｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｌｏｃａｔｉｏｎａｎｇｌｅ，ｆｉｎ趔ｙ，ｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｒｅｓｕｌｔｉｉｗｉｔｈｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ，ｗｅｗｉｌｌｆｉｎｄｗｈｅｔｈｅｒｔｈｅｒｅｓｕｌｔｍｅｅｔｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｄｅｓｉｇｎａｎｄｗｈｉｃｈｐｅ咖卜６ Ｖ●６ｍｇｌｌｌ虻ｅｓｈｏｕｌｄｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄ．９：＾２Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｏｕｂｌｅ－ｗｉｓｈｂｏｎｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ；Ｋｉｎｅｍａｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ；Ａｄａｍｓｊ 中图分类号：ＴＨｌ２，Ｕ４６３．３３＋１文献标识码：Ａ １引言 悬架是现代汽车，卜的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轴（或车轮）弹性地连接在一起Ｉ“。汽车悬架的运动特性是指当汽车车轮上下跳动时，前轮定位参数、轮距、侧倾中心高度等参数相应的变化规律，通过各物理参数的变化传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩；缓和路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车具有足够好的行驶平顺性和操纵稳定性等运动性能阁以及轮胎的使用寿命。因此进行独立悬架运动特性研究是合理地选择独立悬架导向机构几何尺寸参数的重要前提。由于不等长双横臂式悬架，只要适当选择、优化上下横臂的长度，并通过合理的布置，就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内，町保证汽车具有良好的行驶稳定性。本文以某开发车型Ｉｊ｛『双横臂独立悬架为研究对象，运用多体动力学理论和软件，从悬架系统运动学仿真出发，通过施加轮跳运动对悬架进行分析并评价其性能，分析过程的运动直观准确，提高设计精度和设计效率。 ２双横臂悬架模型的建立 根据双横臂独立悬架的实际系统，简化出与其原理一致的抽象ｆＬ何模型，其四杆组成的是由多节点联结组成的—个典型ＲＳＳＲ闭环窄问机构，如图１所示。双横臂悬架三维模型，如图２所示。图２中上摆臂和Ｆ摆臂均为三角形，上下控制臂外侧节点通过球铰和转向节相连，在Ｅ下控制臂则通过旋转副分别和车身、前副车架连接；对于横向稳定杆的建立可采用前横向稳定杆分成左、右对称的２个部分，２部分之间由１个旋转副和１个扭转弹簧一阻尼器相连以该扭转弹簧一阻尼器的扭转刚度和阻尼来模拟实际横向稳定杆的扭转刚度和阻尼，也可以采用ｂｅａｍ梁的方式建立，这种杆系的处理方式更真实的模拟稳定杆的特性，因此模型中选择的是第二种处理模式；轮胎模型使用软件自带的Ｆｉａｌａ轮胎模型。 Ｅ罄啭 下摆臂 图１双横臂独立：悬架简化结构图 图２双横臂悬架三维模埠！ 在Ａｄａｍｓ中建立所有的悬架系统的各个部件的模型，依据已有的悬架硬点数据修改软件的相应参数数值，建立与实际车辆一直的模型；并输入前悬架系统螺旋弹簧、减振器等部件的力学 ★来稿口期：２００９－０１－１８ ★基金项目：上海市高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金资助（ＧＪＤ－０７０２Ｉ），上海市重点学科建设资助项目（Ｐ１４０５） 万方数据

基于SIMULINK悬架系统动力学仿真分析

研究生课程论文答题本 科目：汽车动力学 授课教师：乔维高 年级专业： 学生姓名： 学生学号： 是否进修生？是□否■

基于SIMULINK悬架系统动力学仿真分析 （武汉理工大学汽车工程学院） 摘要：汽车行驶平顺性的优劣直接影响到乘员的乘坐舒适性，并影响车辆动力性和经济性的发挥，是 车辆在市场竞争中争夺优势的一项重要性能指标。因而如何最大限度地降低汽车在行驶过程中所产生的 振动，成为汽车行业的研究重点。本文以某轿车为例，对其进行力学分析，建立四自由度半振动微分方程，以不同等级路面和不同车速下的随机路面激励谱作为输入，利用Matlab/Simulink 仿真软件建立了 动态模型，进行计算机仿真，并分析了动力学参数的改变对汽车行驶平顺性影响。 关键词：悬架系统；平顺性；仿真 Suspension System dynamic simulation analysis Based on SIMULINK Abstract: Car Ride will directly affect occupant comfort and affect vehicle dynamics and economy of the play, is a vehicle to compete for advantage in the market competition is an important performance indicators. So how to minimize vibration during driving cars produced, became the focus of the automotive industry research. Taking a car, for example, its mechanics analysis, four and a half degrees of freedom vibration differential equations, random road pavement and different levels of excitation spectra under different speed as the input, using Matlab/Simulink simulation software to establish a dynamic model for computer simulation and analysis of the changing dynamics of the parameters affecting the car ride comfort. Key words: Suspension System；riding comfort; dynamic simulation 1 汽车动力学振动模型的建立 四自由度半车模型既能表征车身的质心加速度和速度的变化，又能表征车身绕其质心轴的俯仰角加速度和角速度的变化，结构也不太复杂，因此其仿真结果具有一定的代表性。四自由度半车模型的建立，必须作如下假设：整个系统为线性系统；前轴与前轮质量之和为前簧下质量；后轴与后轮质量之和为后簧下质量；非悬挂分布质量由集中质量块m1 f、m1r代替，车轮的力学特性简化为一个无质量的弹簧，不计阻尼；汽车对称于其纵轴线，且左、右车辙的不平度函数相等。车身振动的四自由度模型如图1所示。车身质量根据动力学等效的原则分为前轴上后轴上及质心上的三个集中质量m2 f、m2r 、m2c，三个质量由无质量的刚性杆连接。 图1 四自由度汽车模型

大学生方程式赛车悬架设计

前言 1.1目的与意义 悬架通过吸收车辆振动来改善乘坐舒适度错误！未找到引用源。。悬架运动学特性是一些悬架结构参数随车轮跳动的变化规律, 与悬架的导向机构有关.。这些参数的变化会使车轮的地面附着情况及滚动趋向发生变化, 进而影响车辆的动力性、制动性和操纵稳定性等性能错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。。双横臂悬架系统常用在后轮驱动的汽车中，双横臂独立悬架是现代汽车常用的结构形式，特别是在赛车上得到了广泛的应用，其设计好坏对操纵稳定性、平顺性和安全性有着重要的影响错误！未找到引用源。。操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度, 而且也是决定汽车高速安全行驶的一个主要性能。 FSAE赛车悬架系统进行设计的目的与意义，在于探讨悬架运动学参数的变化规律，为赛车调试提供理论依据。确保赛车具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性。确保所设计悬架在车队赛车上运用的可行性和可靠性。 1.2 赛事概述 1.2.1 赛事简介 中国大学生方程式汽车大赛（以下简称"FSAE"）是中国汽车工程学会及其合作会员单位，在学习和总结美、日、德等国家相关经验的基础上，结合中国国情，精心打造的一项全新赛事。 FSAE活动由各高等院校汽车工程或与汽车相关专业的在校学生组队参加。FSAE 要求各参赛队按照赛事规则和赛车制造标准，自行设计和制造方程式类型的小型单人座休闲赛车，并携该车参加全部或部分赛事环节。比赛过程中，参赛队不仅要阐述设计理念，还要由评审裁判对该车进行若干项性能测试项目。 在比赛过程中，参赛队员能充分将所学的理论知识运用于实践中。同时，还学习到组织管理、市场营销、物流运输、汽车运动等多方面知识，培养了良好的人际沟通能力和团队合作精神，成为符合社会需求的全面人才。 1.2.2 赛事意义 目前，中国汽车工业已处于大国地位，但还不是强国。从制造业大国迈向产业强国已成为中国汽车人的首要目标，而人才的培养是实现产业强国目标的基础保障之一。

汽车半主动悬架的非线性动力学分析

汽车半主动悬架的非线性动力学分析 宋作军 淄博职业学院,淄博,２５５３１４ 摘要:基于弹簧二减振器及轮胎的非线性方程,运用现代非线性动力学理论,对双质量块形式的悬架模型进行了稳定性分析.根据Hurwitz 代数判据,使用MATLAB 软件计算得到悬架系统的双Ho p f 分岔;依据中心流形理论,将系统降至二维,并利用李雅普诺夫第一运动稳定性定理,判定系统的稳定性.最后,得到簧载质量二非簧载质量的时域响应及相图,验证了计算过程及结果的正确性,为半主动悬架系统的设计及控制提供了数据支持. 关键词:半主动悬架;Hurwitz 行列式; 双Ho p f 分岔;非线性的;中心流形理论中图分类号:U４６１．１DOI :１０．３９６９/j ．issn．１００４-１３２X．２０１６．２０．０２４Nonlinear D y namics Anal y sis of Car Semi-active Sus p ensions Son g Zuo j un Zibo Vocational Institute ,Zibo ,Shandon g ,２５５３１４ Abstract :Based on the nonlinear e q uations of s p rin g ,dam p er and tire ,modern nonlinear d y nam-ics theor y was a pp lied to anal y ze the stabilit y of a double-mass sus p ension model．First of all ,based on Hurwitz al g ebraic criterion ,the software of MATLAB was used to calculate ,and the double Ho p f bifurcation of the sus p ension s y stem was obtained．Second ,the s y stem was reduced to two-dimension-al in the li g ht of center manifold theor y ．The stabilit y of the s y stem was determined usin g L y a p unov theorem of the first movement stabilit y ．At last ,the time domain res p onses and the p hase dia g rams of s p rin g bearin g q ualit y and non s p rin g bearin g q ualit y were g ot ,which shows that the p rocesses and re-sults are ri g ht ,the data was p rovided for desi g n and control of semi-active sus p ension s y stems． Ke y words :semi-active sus p ension ;Hurwitz determinant ;double Ho p f bifurcation ;nonlinear ;center manifold theor y 收稿日期:２０１６ ０６ ２８ 基金项目:２０１１年山东科技发展计划资助项目(００７６) ０ 引言 悬架一般由弹性元件二导向机构及减振器等 组成.地面变化对汽车的振动及冲击,一部分被轮胎吸收,但绝大部分依靠轮胎与车身间的悬架装置来吸收. 悬架分被动悬架二主动悬架和半主动悬架.被动悬架系统的刚度和阻尼是根据经验或者优化设计的方法确定的,其性能不会根据外界条件的改变而改变,也无法进行人为调节.主动悬架系统是一种刚度和阻尼都能够根据工况和路面激励的变化而自行调节到最优状态的悬架系统.半主动悬架系统是指刚度或阻尼可以根据需要进行控制的悬架系统. 目前,汽车半主动悬架非线性动力学领域的研究,主要集中在智能材料在半主动悬架上的应 用方面,其中最具代表性的是磁流变减振器[ １-４] .目前,相关文献对半主动悬架的非线性研究侧重 于笼统的理论分析,仅说明计算方法及系统仿真, 没有具体车辆的详细计算及具体结果,不利于系统的进一步研究.本文利用非线性动力学理论,系统分析了汽车半主动悬架的分岔现象,为系统控制研究提供了有力的技术支持. １ 汽车半主动悬架的建模和非线性影响 因素分析 １．１ 汽车半主动悬架的建模 以１/４汽车悬架为研究对象, 建立两自由度的振动系统,即弹簧质量块模型,如图１所示.图中,m s 二m u 分别为簧载质量二非簧载质量;z s 二z u 二 z r 分别为簧载质量垂直位移二非簧载质量垂直位移及路面轮廓的垂直位移;f s 二f d 二f t 分别为悬架弹簧的弹力二悬架的阻尼力及车轮的弹力. 根据牛顿运动定律,建立如下运动方程: m s z 七s ＋f s ＋f d ＝０ m u z 七u －f s －f d ＋f t ＝０ } (１) １．２非线性影响因素分析 影响独立悬架的非线性因素,主要体现在阻尼非线性二弹簧特性和轮胎特性三个方面. 四 ５３８２四汽车半主动悬架的非线性动力学分析 宋作军万方数据