基于虚拟样机技术的双横臂前悬架系统仿真分析.pdf

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1、研穷与分析·机械研究与应用·基于虚拟样机技术的双横臂前悬架系统仿真分析罗卫平，王琚，陈曼华，姜小菁(金陵科技学院机电工程学院，江苏南京211169)摘要：应用ADAM~CAR建立了双横臂前悬架虚拟模型，进行了运动学仿真分析，研究了主销和前轮定位角随车轮上下跳动时的变化规律，分析了悬架定位参数对操纵稳定性的影响。该研究为虚拟样机技术在新产品开发中的应用提供了有效方法。关键词：双横臂前悬架；ADAM~CAR；仿真；操纵稳定性中图分类号：12463．33；TP391．9文献标识码：A文章编号：1006—44l4(2011)

2、04-0017-02Simulationanalysisofdouble—．wishbonefrontsuspensionbasedonvirtualprototypingLuoWei-ping，WangJun，ChenMan-hua，JangXiao-jing(3choolofmechanicalandelectricalengineering，Jinlinginstituteoftechnology，NanjingJ，“211169，Chnia)Abstract：ByADAMS／CARsoftware，thevi

3、rtualprototypemodelofdoublewishbonefrontsuspensionisbuilt，andthesimu-lationanalysisisperformed．Aninvestigationisdoneforthesuspensionskingpinaxisandwheelorientationasthewheelismoving．Theinfluenceofthesuspensionpositionalparametersonthehandlingstabilityisanalyzed

4、．Anefectivemethodandexperiencefor8pplieationofthevirtualprototypingtechnologytothenewproductexplorationispm~ded．Keywords：double-wishbonefrontsuspension；ADAMS／CAR；simulation；handlingstability1前言现代汽车悬架有多种结构形式，其中双横臂独立dt㈢一(+Q(1)悬架是广泛应用的一种结构。双横臂式独立悬架可完整约束方程时：口，￡)=0以

5、使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范非完整约束方程时：g(q，q，t)=0围内，这种特性有利于减少轮胎磨损，提高汽车行驶式中：T为系统动能；Q为系统广义坐标列阵；p为对平顺性和方向稳定性。ADAMS／CAR是MDI公司与应于完整约束的拉氏乘子列阵；M为对应于非完整Audi、BMW、Renault和Volvo等公司合作开发的整车约束的拉氏乘子列阵；口为系统广义速度列阵。设计软件包，它能快速建立高精度的整车虚拟样机，包括车身、悬架、传动系统、发动机、转向机构和制动3双横臂悬架模型的建模系统等，通过高速动画直观地再现

6、各种工况下车辆的双横臂独立悬架是一种使用上、下摆臂将车轮和运动学和动力学响应，并输出表征操纵稳定性、制动车身连接起来的悬架形式，以某轿车的双横臂式独立性、乘坐舒适性和安全性等的性能参数【lJ。以某汽前悬架为例，应用ADAMS／CAR进行建模。由于较车的双横臂式前悬架为研究对象，运用ADAMS／CAR复杂的模型在计算机中难以建立，因此建模时做如软件对其进行虚拟建模和仿真分析。下简化与假设：悬架中所有零部件都认为是刚体；减2多刚体系统动力学模型振器简化为线性弹簧和阻尼；各运动副内的摩擦力忽随着多体动力学的发展，目前应用于

7、多刚体系统略不计；轮胎简化为刚性体。建立的模型如图1所示。铰链类型与数目如表1所示。图2为考虑转向动力学的方法主要有以下几种：牛顿一欧拉法、拉格系之后的系统模型。朗日方法论、图论4法、凯恩法、变分法、旋量法等。双横臂式前悬架约束方程数量：ADAMS用刚体i的质心迪卡儿坐标和反映刚体方位m=12x6+6x5+2x5+4x3+3x4+6x3+6x4+的欧拉角作为广义坐标，即，q=[x,y，，，0，，q=l×3+l=186[g，⋯g：]TOADAMS采用拉格朗日乘子法建立系统双横臂式前悬架自由度为：运动方程：DOF=3】×

8、6+2—186=2收稿日期：2011—06—17作者简介：罗卫平(1973-)，女，江苏南京人，硕士，研究方向：虚拟技术，动力学仿真。·17·研穷与分析·机械研究与应用·4．2车轮外倾角外倾的作用是使轮胎接地点内缩，减少偏距，防止磨损，从而改进制动的方向稳定性和转向轻便性。因此安装车轮时，预先使车轮有一定的外倾角，在设计上要求车轮向上跳动时，外