应用于车辆实时动力学仿真的悬架模型

针对车辆动力学实时仿真的要求提出一种新的悬架建模方法。将悬架系统视为车身与车轮之间的无质量复合约束，利用悬架杆系的多体运动学模型和准动力学模型来分析悬架系统的运动和力学传动特性，从而悬架动力学问题简化为代数方程组的求解。与基于侧倾／力矩中心理论建立的等交悬架模型相比，该方法可分析悬架杆系内部作用力，并能更准确地描述悬架在水平方向的约束作用；与应用传统多体动力学理论建立的模型相比，该方法解决了仿真实时性的问题。基于这种方法建立了国产某轿车麦弗逊式悬架模型，并将仿真结果和道路试验及ADAMS仿真结果进行了对比，有较好的一致性。     

空气悬架大客车平顺性仿真分析

应用MSC．ADAMS软件在ADAMS／Car里建立了整车动力学仿真模型，用Pro/E软件和试验的方法获得了整车动力学参数。在ADAMS／Car里进行了空气悬架大客车平顺性仿真分析，并将分析结果与试验结果进行了比较。结果表明，所建立的空气悬架大客车多体系统动力学模型。可以对空气悬架大客车整车性能做出正确的预测。     

一种双横臂独立悬架动力学模型验证的新方法

利用某轻型客车的CATIA三维设计数模进行运动仿真,得到悬架线刚度,并与试验结果进行对比,验证了运动仿真结果的正确性。在ADAMS/Car中建立了双横臂扭杆弹簧独立悬架动力学模型,进行动力学仿真计算得到悬架的线刚度,并通过与CATIA中运动仿真计算所得的线刚度对比分析,验证了动力学模型的正确性。该方法同样适用于其它类型独立悬架的动力学模型验证。     

前轮定位参数对悬架性能的影响分析

悬架几何参数是影响麦弗逊式独立悬架运动特性的重要因素。采用多体动力学仿真分析软件ADAMS建立了某车1／2麦弗逊式独立悬架的3D运动学仿真模型，分析了该悬架的主要几何参数随车轮跳动的变化量及变化趋势。对该悬架的性能进行了评价，研究结果为悬架设计提供了一定的依据。     

空气悬架大客车平顺性仿真研究

空气弹簧具有变刚度特性，其固有振动频率要比钢板弹簧低得多，且不随汽车承载质量的变化而改变。安装有空气悬架的汽车车轮动载荷小，可以获得良好的行驶平顺性、操纵稳定性和行驶安全性，减小了高速行驶车辆对路面的破坏。空气悬架在汽车悬架系统中的应用越来越广泛。本文以安装有空气悬架的大客车为研究对象，利用多体系统动力学原理建立空气弹簧大客车整车动力学仿真模型，并对其平顺性进行仿真研究。     

基于动力学仿真模型的汽车悬架系统优化设计方法

本文给出一种汽车面向悬架性能分析的动力学仿真模型，应用仿真模型对某型号IVECO汽车进行了随机不平路面输入下的汽车悬架系统性能参数优化设计研究，得出了该车悬架系统性能参数优化结果，经该车优化后的道路试验结果表明，优化后的汽车行驶平顺性指标车身振动加速度均方根值比优化前有较大改善。     

基于ADAMS/Insight的某越野车悬架仿真与优化研究

以ADAMS/Car车辆动力学仿真软件为基础,根据多连杆独立悬架的关键硬点坐标,建立某越野车多连杆独立后悬架的动力学模型,并对后悬架系统进行同向车轮跳动仿真。在ADAMS/Insight中对后悬架定位参数进行灵敏度分析。根据后轮定位参数的变化规律和灵敏度分析结果,选取悬架的8个关键硬点坐标为设计变量对悬架的定位参数进行优化设计,仿真结果表明,优化后该车的多连杆独立后悬架运动学特性得到改善。     

双横臂悬架运动特性分析

利用机械系统动力学仿真分析软件MSC.ADAMS建立某车型的前悬架模型,进行运动仿真分析。根据分析结果优化调整悬架结构尺寸,并对调整结果进行评价。实现了在汽车设计阶段对悬架性能进行分析、预测的目的。     

某后驱电动车悬架开发及舒适性仿真分析

以某后驱电动车底盘性能开发及舒适性仿真为例,讲解了悬架性能设计开发、MBD多体动力学仿真、模型验证及舒适性分析与试验验证的过程。前期悬架设计通过多体动力学虚拟仿真完成性能目标分解;验证阶段通过悬架模型仿真分析及悬架试验验证,实现预定的悬架性能指标。整车仿真模型使用试验拟合的舒适性轮胎模型,进行冲击路面和随机不平路面舒适性仿真。仿真分析及客观测试有效地应用于悬架性能的开发过程。     

横置叶片弹簧悬架系统特性分析

正利用ADAMS系统动力学分析软件,对复合式叶片弹簧进行参数化建模,仿真分析横置复合式叶片后悬架系统的运动学和动力学特征,分析变截面复合叶片弹簧在左、右车轮独立跳动及受力状态下的耦合特性,提取其主要影响因素,对实际悬架系统案例进行分析,改善悬架系统的KC特性。叶片弹簧是汽车悬架弹性元件的一种,之前很少能应用于轿车或跑车。但随着新材料的开发,钢板弹簧的重量降低以及综合性能得到改善,由此推动了叶片弹簧式独立悬架或半独立悬架的新发展。     

轻型越野车车轮定位与悬架的相互影响

分析了轻型越野车采用悬架系统相应的车轮定位特性,通过对侧倾中心和车身侧倾角的分析,得出了车轮定位与悬架相互影响的工程理论研究方法,并通过ADAMS仿真分析和道路试验给予了验证。     

双横臂-螺旋弹簧悬架受力及刚度阻尼特性非线性分析

运用虚功原理导出了悬架受力、弹簧刚度与悬架刚度之间、阻尼器参数与系统阻尼之间的非线性函数关系。开发了简单实用的双横臂-螺旋弹簧独立悬架仿真分析与设计软件,应用于某微型电动汽车的悬架系统设计。利用ADAMS建立双横臂悬架模型,通过仿真验证了公式及其结论的正确性。     

Optimal Performance of Variable Component Suspensions

Most vehicle suspension systems use fixed passive components that offer a compromise in performance between sprung mass isolation, suspension travel, and tireroad contact force. Recently, systems with discretely adjustable dampers and air springs been added to production vehicles. Active and semi-active damping concepts for vehicle suspensions have also been studied theoretically and with physical prototypes. This paper examines the optimal performance comparisons of variable component suspensions, including active damping and full-state feedback, for “quartercar” heave models. Two and three dimensional optimizations are computed using performance indicators to find the component parameters (control gains) that provide “optimal” performance for statistically described roadway inputs. The effects of performance weighting and feedback configuration are examined. Active damping is shown to be mainly important for vehicle isolation. A passive vehicle suspension can control suspension travel and tire contact force nearly as well as a full state feedback control strategy.     

Optimal Performance of Variable Component Suspensions

SUMMARY

Most vehicle suspension systems use fixed passive components that offer a compromise in performance between sprung mass isolation, suspension travel, and tireroad contact force. Recently, systems with discretely adjustable dampers and air springs been added to production vehicles. Active and semi-active damping concepts for vehicle suspensions have also been studied theoretically and with physical prototypes. This paper examines the optimal performance comparisons of variable component suspensions, including active damping and full-state feedback, for “quartercar” heave models. Two and three dimensional optimizations are computed using performance indicators to find the component parameters (control gains) that provide “optimal” performance for statistically described roadway inputs. The effects of performance weighting and feedback configuration are examined. Active damping is shown to be mainly important for vehicle isolation. A passive vehicle suspension can control suspension travel and tire contact force nearly as well as a full state feedback control strategy.     

A new active variable stiffness suspension system using a nonlinear energy sink-based controller

This paper presents the active case of a variable stiffness suspension system. The central concept is based on a recently designed variable stiffness mechanism which consists of a horizontal control strut and a vertical strut. The horizontal strut is used to vary the load transfer ratio by actively controlling the location of the point of attachment of the vertical strut to the car body. The control algorithm, effected by a hydraulic actuator, uses the concept of nonlinear energy sink (NES) to effectively transfer the vibrational energy in the sprung mass to a control mass, thereby reducing the transfer of energy from road disturbance to the car body at a relatively lower cost compared to the traditional active suspension using the skyhook concept. The analyses and simulation results show that a better performance can be achieved by subjecting the point of attachment of a suspension system, to the chassis, to the influence of a horizontal NES system.     

汽车主动悬架系统的试验研究

在分析汽车传统被动悬架的基础上,给出了一种新型主动悬架结构。介绍了该主动悬架的工作原理,建立了二自由度的主动悬架数学模型。采用天棚控制策略,设计并研制了主动悬架样机及试验台架,进行了被动悬架与主动悬架的台架对比试验。试验结果表明,与被动悬架相比,该主动悬架能有效改善汽车的动态性能。     

Power Requirements for Vehicle Suspension Systems

This paper attempts to analyze the power requirements of a vehicle due solely to its suspension system, neglecting the important powers associated with air and rolling resistance. Power requirements for active and passive suspensions are compared using the simplest possible mathematical model. A mass in a gravity field moves at constant velocity over a surface and is supported by a point contact on the surface by a massless but otherwise arbitrary suspension system. It is shown that the average propulsive power required is equal to the average power lost in the suspension. In the limit cases of very stiff or very soft suspensions this power vanishes. Passive suspensions require no other power, but active suspensions may require significant extra power from the prime mover to generate the suspension forces.     

电磁主动悬架的设计及仿真研究

基于电磁学原理,利用电磁铁作为主动悬架的作动器,构造出电磁作动器的一般结构。在1/4汽车悬架的基础上,建立了电磁主动悬架的非线性模型,并应用现代控制理论设计了该模型的次优控制器,对该模型进行分析、仿真。模拟结果表明,电磁悬架能够实现一般主动悬架的功能,满足车辆平顺性的要求,可以适用于汽车的悬架系统。     

基于广义吸力的非饱和土强度理论

基于非饱和土的剪切强度是由于可变吸力和表现凝聚力折减之后构成,其可变吸力对强度的贡献不仅取决于吸力的大小,还取决于土粒接触点处孔隙水面积,是粒间作用力和作用面积动态变化的结果.分析结果表明:表现凝聚力对强度的贡献与饱和度的变化路径相关,随着饱和度的增加,表现凝聚力对强度的贡献逐渐减小,当土体达到饱和时,表现凝聚力对土体...     

荷载形状对钢桥面铺装力学响应的影响

针对轮胎接地形状的不规则性,构造理想传力垫层、运用三维有限元接触分析方法分析了矩形、椭圆、长圆3种简化荷载形状在具有不同单轮横向宽度及两轮中心距时铺装层的力学响应。结果表明单轮横向宽度与两轮中心距对横向拉应变有较大影响,而矩形形状荷载计算结果较椭圆和长圆形状荷载小。与实测数据的对比分析表明:以往计算采用的单轮横向宽度偏小,长圆荷载的计算结果与实测值更接近,在用简化矩形均布荷载分析钢桥面铺装力学响应时,单轮横向宽度与两轮中心距应该尽量按实际情况选取,并进行荷载形状修正。