全地形越野车双横臂独立悬架的设计与分析

文章介绍了一种应用于全地形越野车双横臂独立悬架系统的设计、计算及有限元分析,可有效提升现代越野车辆的悬架性能,解决了传统型式非独立悬架对越野车辆平顺性、操稳性和通过性等性能的制约。首先提出该全地形越野车双横臂独立悬架系统的总体设计要求,然后根据参考车型、基础车型并以正常性能保障为基础确定主要性能参数。通过针对弹性元件、导向元件和阻尼元件的设计和计算完成该全地形越野车悬架系统的方案设计。通过对该全地形越野车悬架系统的有限元分析,仿真分析悬架跳动过程的四种工况,完成对该全地形越野车悬架系统结构强度的校核。该全地形越野车双横臂独立悬架系统设计的基本流程,将对后续独立悬架的结构设计、技术参数的确定及其有限元仿真等具有参考价值和指导意义。     

全地形越野车悬架后摆臂结构设计与力学仿真验证

全地形越野车行驶工况极其复杂,悬架为底盘的主要部件,后摆臂为轮边系统与车体系统重要的连接部件,后摆臂的结构设计决定悬架系统的稳定性。基于此,以某款全地形越野车悬架系统为研究对象,运用三维软件对后摆臂进行结构设计,并分析后摆臂的使用工况,运用有限元分析摆臂结构强度,验证该设计是否满足复杂工况的使用要求,以保证该款越野车后摆臂结构稳定与安全。     

全地形越野车前双横臂独立悬架与转向系统的设计分析

针对一全地形越野车使用中前轮磨损严重、转向横拉杆易断裂、悬架与转向系统球头磨损严重等问题,建立了该车前双横臂独立悬架和断开式转向系统的运动学分析模型,以前轮定位参数的变化、轮胎的横向滑移和两个前轮的转角关系与由阿克曼定理确定的转角关系之差最小为优化目标,对其悬架系统和转向系统进行了优化计算,根据优化结果试制的新车,解决了原车悬架与转向系统存在的若干问题.     

汽车悬架控制臂的拓扑优化与性能计算

建立了含有球铰和衬套的汽车悬架控制臂优化设计模型,利用拓扑优化技术对悬架控制臂进行了优化设计.论述了对控制臂拓扑优化时,其优化空间的确定和载荷工况的确定方法.根据优化结果,设计了控制臂.对该控制臂的应力、固有频率和刚度进行了计算.结果表明,建立的控制臂优化模型较真实地描述了控制臂的工作特性,优化结果更符合实际情况.     

考虑过盈配合的悬架控制臂焊缝疲劳分析

为了准确地评估悬架控制臂的焊缝疲劳寿命，在考虑过盈装配应力基础上进行了焊缝疲劳分析。对比了理论计算和有限元方法计算的控制臂过盈装配应力，对耐久载荷进行了等效处理，将耐久工况简化为三个简单工况。介绍了“VOLVO”焊缝疲劳分析方法，使用该方法校核了控制臂焊缝疲劳寿命。分析结果与台架试验结果较为一致，优化方案顺利通过整车耐久验证。     

汽车悬架系统中铰接点载荷的计算方法

考虑衬套6个自由度的非线性刚度,建立了汽车悬架系统中各铰接点(球铰和衬套)载荷的计算模型。基于悬架控制臂和转向节臂等力-位移静平衡方程,给出了悬架系统各铰接点力的计算公式。以某一汽车的双横臂悬架系统为例,分别利用未考虑控制臂衬套、仅考虑控制臂衬套的线刚度和同时考虑衬套线刚度和扭转刚度(6自由度的非线性刚度)的3种模型,计算了在汽车典型和极限载荷工况下悬架系统各铰接点的受力。计算结果表明,在极限载荷工况下,考虑衬套6个自由度非线性刚度的模型能更准确地计算出各铰接点的力;计算得到的载荷可用作悬架系统各元件强度计算、刚度计算和疲劳试验的载荷输入。     

基于机构运动学的多连杆悬架下控制臂优化

为实现某多连杆悬架下控制臂的轻量化设计,结合机构运动学和有限元优化方法,通过运动包络技术获得下控制臂的初始设计域,综合运用拓扑优化和尺寸优化技术确定下控制臂的优化设计方案。通过典型工况强度校核以及样车可行性与可靠性试验综合验证,实现了满足运动空间和强度要求下控制臂的正向设计。文章提出的优化设计方法能够为汽车悬架零部件的轻量化设计提供参考。     

轿车悬架台架多轴疲劳试验载荷开发

以某C级轿车悬架零部件的试验载荷开发为例,探讨了多轴疲劳载荷谱浓缩的编辑方法和台架试验载荷谱的质量检查技术,以及载荷测试参数和道路载荷采集工况的确定.浓缩载荷谱质量分析结果表明,该C级车悬架时间域编辑载荷谱优于峰谷值编辑载荷谱.以时间域编辑为基础,结合提出的特殊载荷频率浓缩处理,使C级车悬架零部件台架试验载荷达到了理想的加速效果和各轴损伤的一致性.     

汽车悬架控制臂的多目标拓扑优化

以多工况下的柔度(静态)和振动固有频率(动态)为目标函数,对汽车悬架控制臂进行多目标拓扑优化。基于SIMP变密度的拓扑优化方法,将多级容差序列规划与折衷规划法相结合,首先进行自由振动工况下的频率优化,然后以此为基础进行静态工况下的柔度优化,最终得到了同时满足静态柔度最小和振动低阶频率最高要求的控制臂拓扑结构。     

多连杆后悬架托臂强度分析

针对某一轿车行驶6400公里左右时，后悬架托臂出现开裂的现象。本文采用有限元方法，用 Hypermesh软件对后悬架托臂的CAD模型进行有限元网格划分、ABAQUS为求解器，对托臂进行不同工况下的强度校核，根据托臂的应力分布情况来分析断裂的原因，并提出改进方案，为托臂的前期设计提供一种方法。     

改进的模糊PID控制器对4自由度主动悬架振动控制的研究

建立了4自由度1／2车体力学模型,针对车辆悬架为一非线性、时滞、不确定系统,设计了一种改进的主动悬架模糊PID控制器。以SANTANA2000实车悬架为仿真参数,以阶跃信号激励为路面输入,在Matlab中进行了时域仿真。结果表明,改进的模糊PID控制的主动悬架对车身垂直加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷等平顺性指标改善明显．响应达到稳定状态的时间也有了显著的缩短,车辆乘坐的舒适性和操纵稳定性优于被动悬架和单纯的模糊控制的主动悬架,对车辆主动悬架控制的开发具有参考价值。     

6自由度半车悬架解耦及其分层振动控制的研究

通过对6自由度半车悬架簧载质量的受力分析,推导出其前后1/4悬架间的定量耦合关系,并以其为基础构建分层振动控制算法.中央控制层以悬架质心处的垂向加速度和俯仰角加速度为控制目标,前后两个1/4悬架构成的两个底层分别采用H_∞和LQR控制策略,并接受中央控制层的协调指令.利用MATLAB的仿真表明,与传统控制相比,分层控制由于前后两个1/4悬架的控制量可以并行解算,计算时间大幅缩短,因而可针对路面激励实施详尽的控制,达到了改善车辆行驶平顺性的目的.     

麦弗逊悬架结构极限工况强度研究

麦弗逊悬架结构在极限工况下的强度设计尤其关键.文章针对某款车的麦弗逊前悬架结构,通过试验和仿真相结合的方法进行前悬架系统结构及接口设计.其中Clevis支架与控制臂本体,采用基于LS-DYNA软件考虑应力三轴度的Gissmo失效本构搭建有限元模型,分析设计考虑安全碰撞的Clevis支架.结果显示,该悬架结构在极限条件下...     

性能综合体——汽车悬挂系统之双叉臂式独立悬架

在前两期杂志里我们对汽车悬挂系统中的麦弗逊式和多连杆式独立悬架作了介绍,这期我们将继续对汽车悬挂系统进行探讨,而主角就是常用于中高档轿车和 SUV 前悬的双叉臂式独立悬架。从结构上来看,双叉臂式悬架和麦弗逊式悬架有着紧密的血缘关系,它们的共同点为:下控制臂都由一根 V 字形或 A 字形的叉形控制臂构成,液压减震器充当支柱支撑整个车身。不同处则在于双叉臂式悬架多了一根连接支柱减震器的上控制臂,这样一来有效增强了悬架整体的可靠性和稳定性。     

2011款路虎揽胜车空气悬架不工作

<正>故障现象一辆行驶里程约为128万km的2011款路虎揽胜车(装备AJV8发动机),仪表盘上的Suspensionfault灯(空气悬架故障灯)点亮,空气悬架不工作,空气悬架控制开关和全地形反馈LED灯全熄灭,车身高度无法调节。故障诊断接车后用SDD检测与空气悬架系统相关     

全地形履带车橡胶扭力轴套扭转刚度特性研究

在全地形履带车辆中,体积小、重量轻的橡胶扭力轴套悬架逐渐取代了扭杆等传统悬架形式,其中扭转刚度特性是车辆减振性能的关键。针对橡胶扭力轴套中扭转刚度特性设计缺乏的问题,从线性和非线性两种情况,分别依据扭杆悬架、单双气室油气悬架的刚度特性,推导了等效扭转刚度特性下的扭力轴套扭转刚度模型。基于全地形车动力学模型进行了仿真,通过平顺性指标对不同的扭转刚度特性进行了评价。仿真结果表明,依据单气室油气悬架刚度特性设计的扭转刚度模型具有较好的平顺性表现。扭力轴套扭转刚度的研究为全地形车橡胶扭力轴套刚度特性的设计提供了理论依据。     

基于铸铝工艺的悬架下控制臂可变壁厚优化设计

以采用铸铝工艺成型的汽车悬架下控制臂为研究对象,基于Opti Struct尺寸优化与CATIA曲面建构方法,开展可变壁厚悬架下控制臂的优化设计,并通过仿真分析与实车试验验证方案的可行性与可靠性,实现下控制臂的轻量化设计。本文提出的可变壁厚优化设计方法可为汽车其它零部件的轻量化设计提供参考。     

汽车四轮定位参数尺寸链分析及稳健性优化

随着多连杆后独立悬架在汽车上越来越多的应用,后悬的四轮定位参数的控制和实现变得越来越复杂。作为汽车底盘的关键参数,四轮定位参数控制不当将严重影响汽车的操控和行驶性能。文章采用3DCS偏差分析软件对四连杆后悬架进行三维尺寸链分析建模,对于后悬四轮定位参数、控制臂间的耦合性进行了分析,同时探索了控制臂调节量安全性校核方法,为产品设计、制造及质量控制提供了参考。     

轿车扭转梁悬架强度分析与疲劳寿命预测

为了分析某款轿车扭转梁悬架在通过不平路面、紧急制动、最小转向半径且不侧滑3种典型危险工况下是否会出现静力破坏现象,建立扭转梁悬架有限元模型,对该悬架的3种典型危险工况进行了力学分析,并基于Nastran对该悬架在3种典型危险工况下的强度进行了有限元分析。有限元分析结果表明该悬架可以满足结构强度要求。最后利用疲劳寿命分析软件MSC-Fatigue对该悬架进行了疲劳寿命预测。     

一种全地形车橡胶扭力轴套扭转刚度建模及优化方法

橡胶扭力轴套具有体积小、重量轻等优点,逐渐取代扭杆等传统悬架形式在全地形履带车中得以应用。扭力轴套的扭转刚度决定了悬架的减振性能,进而影响整车平顺性表现,目前尚缺乏从全地形车整车平顺性角度出发的扭转刚度模型。结合橡胶扭力轴套悬架结构特点,从橡胶元件的非线性特性出发建立扭转刚度的理论模型,并结合整车动力学模型,以路面不平度作为激励输入计算平顺性指标,建立扭转刚度参数的响应面模型并进行优化。优化后的扭转刚度模型提高了全地形车的平顺性,为全地形履带车橡胶扭力轴套的扭转刚度特性设计提供了理论依据。