基于负刚度理论的悬架系统设计及整车平顺性仿真分析.pdf

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1、第33卷第1期辽宁工业大学学报(自然科学版)Vo1．33，No．12013年2月JournalofLiaoningUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition)Feb．2013基于负刚度理论的悬架系统设计及整车平顺性仿真分析侯广全，刘浩，何辉，屈小贞(辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁锦州121001)摘要：应用负刚度理论，建立新的汽车悬架系统，来降低悬架系统的固有频率，在系统动力学分析软件ADAMS／Car中建立整车虚拟样机模型。在研究整车平顺性时，对有无负刚度悬架系统整车模型进行了随机路面输入

2、下的平顺性仿真试验，通过对比仿真结果可以知，仿真结果与MATLAB仿真结果一致，即负刚度悬架系统可以减小系统的固有频率，降低系统的振动传递，能够较好的改善汽车平顺性。关键词：负刚度：悬架：平顺性中图分类号：U463．33文献标识码：B文章编号：1674．3261(2013)01—0051—05DesignofSuspensionBasesonNegativeStiffnessTheoryandSimulationAnalysisofVehicleRidingComfortH0UGuang—quan，LIUHao，HEHui，QUXiao—zh

3、en(Automobile&TransportationEngineeringCollege，LiaoningUniversityofTechnology,Jinzhou121001，China)Abstract：Thenaturalfrequencyofthesuspensionsystemwasreducedbyapplyingthenegativestifnesstheory,astheresult．newsuspensionsystemofthevehiclewasbuilt．Thevehiclevirtualprototypemod

4、elwasestablishedinthesystembydynamicssoftwareADAMS／Car．Whenresearchingthevehiclecomfort．thevehicleridesimulationofnegativestifnesssuspensionsystemmodelandofnonegativestifnesssuspensionsystemvehiclemode1wereallcarriedoutunderrandomroadinput．Bycomparingthesimulationresults．it

5、iSknownwhatthesimulationresultsandMnABsimulationresultsareconsistent，andthatthenegativestifnesssuspensionsystemcanreducethenaturalfrequencyandthevibrationtransferrateofthesystem,whichallfunctiontoimprovevehiclecomfort．Keywords：negativestifness；suspension；vehiclecomfort汽车是现代

6、社会的重要交通工具，为人们提供会加剧人体的不适感。悬架是汽车的主要组成部了便捷、舒适的出行服务，提高了人们的生活质量。分，它是连接车轮和车身之间的所有零部件的总但是，由于汽车在运行中，受路面等因素影响，会称，主要由弹簧、减振器以及导向机构三部分组成。产生一定的振动。振动在一定程度上会对人体产生它传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，并伤害如果驾驶员长期处于振动中，将会影响行驶且缓冲由不平路面传递给车身的冲击载荷，衰减由的安全操作。人体最不适应的激发频率在4Hz到8此引起的车辆系统的振动，以保证车辆的正常行Hz，底盘传到人体的振动频率也在4~

7、8HzI1】，这将驶。它对汽车的平顺性、操纵稳定性、通用性及汽收稿日期：2012-11一O5基金项目：锦州市科技局资助项目(11A1BO7)作者简介：侯广全(1987-)，男，辽宁庄河人，硕士生。何辉(1954一)，男，辽宁凌源人，教授。52辽宁工业大学学报(自然科学版)第33卷车寿命等多种使用性能有很大影响【2】。如果能够降参考某悬架系统的结构参数，应用运动学及动力学低悬架的固有频率，那么底盘传递到人体的振动传理论建立负刚度悬架系统的数学模型，如图3．图3递率也会降低。本文利用负刚度理论，首先建立了中将汽车的总质量抽象为刚体m，悬架上下弹簧

8、刚负刚度悬架系统数学模型，通过MATLAB编程仿度分别为连杆简化为一根连接车身和悬架的弹真，验证理论的正确性。然后在机械系统分析软件簧。图4为弹簧连杆机构示意图。连