乘用车扭转梁式与单纵臂式后悬架对整车操纵稳定性及平顺性的影响研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要汽车悬架的几何参数和运动学特性(K&C)对汽车操纵稳定性具有重要影响，以扭转梁式半独立与单纵臂式非独立后悬架这两种具有代表性的乘用车后悬架作为研究对象，研究了两种悬架的K&C特性及其对整车操纵稳定性和平顺性的影响因素，主要完成了以下工作：建立了包含扭转梁式悬架扭转刚度的整车八自由度平顺性模型和车辆瞬态侧倾模型，研究了扭转梁悬架的扭转刚度、纵臂长度与车身侧倾角、车身侧倾固有频率、瞬态侧倾特性等性能参数之间的关系。根据两种悬架特性，研究了轴转向角内在力学关系及其运动学特性，橡胶衬套安装角度设计对随动转向效应的影响，并研究了单纵臂式悬架的横向推力杆车身安装点、扭转梁

2、式悬架橡胶衬套安装角度和扭转刚度对K&C特性及其对整车操纵稳定性影响。最后，对单纵臂非独立悬架系统进行了稳态回转、低速蛇形工况、双移线、随机输入平顺性实车试验，试验结果验证了仿真模型的正确性。研究结果表明：在平顺性方面，扭转梁悬架系统在积分白噪声仿真路面时，类似于横向稳定杆作用机制，扭转梁悬架系统的扭转刚度越大，平顺性就越差。在正弦波双扭曲路面时，扭转梁悬架样车的侧倾角刚度较大，车身侧倾角也较低。此外，纵摆臂越短，扭转梁悬架扭转刚度越大，车身侧倾角固有频率越高，故应合理设计扭转梁悬架结构参数。在操纵稳定性方面：扭转梁悬架剪切中心位置和旋转轴线对受力方向和大小均具有重要影响，束角参数对

3、随动转向角存在密切关系。单纵臂式悬架的横向推力杆车身安装点对悬架刚度、侧倾刚度、轮距变化量、前束变化量以及整车不足转向度参数均有一定影响，该点过高或者过低均会影响这些性能参数。扭转梁悬架系统的扭转刚度和橡胶衬套安装角度对轮距、前束角、侧倾角刚度等K&C特性参数均有重要影响。总之，与单纵臂式非独立悬架系统相比，扭转梁式后悬架在操纵稳定性和行驶平顺性方面具有较大的设计空间。关键词：扭转梁式悬架，单纵臂式悬架，平顺性，操纵稳定性乘用车扭转粱式与单纵臂式后悬架对整车操纵稳定性及平顺性的影响研究TheKinematics＆CompliancecharacteristicsofSuspensio

4、nsystemhaveadirectcorrelationwithvehiclehandlingandstability,whichhave‘allimportantinfluenceonvehicleperformance．So，twoofthemostwidelyusedrearsuspensiontypesarechosenasresearchexamplestosimulationandanalysis---thetwistbeamandthesinglelongitudinalleverdependentsuspension．Thispapermainlypayattent

5、iontothefollowingwork：ApplyingMATLAB／simuliktoestablishthe8-DOFvehicledifferentialequationfidemodelinwhichtorsionalstiffnessoftwistbeamrandomroadinputwereconsidered；Establishthedynamicmodelofrigidandflexiblebodycouplingofrearsuspensionsystemandtwofullvehicles．AnalysistheK&Ccharactersindifferent

6、simulationtest：theparallelandoppositewheeltravel．PresenttheinfluenceonKinematics＆Compliancecharacteristicsbythelocationofthehorizontalpushrod，thetorsionalstiffnessoftwistbeam,andcompliancesteering．Thesimulationresultshavebeencomparedwiththeresultsofthesteadystaticcirculartest，pyloncourseslalomt

7、est，ISOlanechangetestandroadtest．Themodelcanbeusedtopredictsuspensionperformance．Insummary,theK&Ccharacteristicsofthetwistbeamrearsuspensionarebetterthanthesinglelongitudinalleverdependentsuspension．However,thelateralsohassomeadva