编号： 版本： 1.0 密级： 秘密
悬架系统运动学分析流程
编制/日期： 赵 晓 峰 2005-10-22
校对/日期：
审核/日期：
批准/日期：
奇瑞汽车有限公司汽车工程研究院CAE部
2005年10月22日 前 言
悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把悬架（或车身）与车轴（或车轮）弹性的连接在一起。其主要的任务是传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩，并且缓和路面传给车架（或车身）冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车的操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。
本流程主要以车轮平行跳动为例，介绍了车轮上下跳动时各主要参数变化情况的分析过程。单轮跳动、反向跳动的分析过程与此基本一致。
本版本为第一版本，由于作者能力有限，如果有不妥之处，敬请指正，并在以后的版本中逐步改善。
目 录
1、分析目标 ..........................................................................................................1
2、问题描述 ..........................................................................................................1
3、仿真分析过程..................................................................................................2
3.1、数据准备 ................................................................................................................... 2
3.2、建模过程 ................................................................................................................... 2
3.2.1、建立模板 ........................................................................................................ 2
3.2.2、建立子系统 .................................................................................................... 3
3.2.3、建立悬架装配系统 ........................................................................................ 4
3.3、模型检验与调试 ....................................................................................................... 4
3.4、提交分析 ................................................................................................................... 5
3.5、查看分析结果 ........................................................................................................... 5
3.6、分析结果评价 ........................................................................................................... 7
3.7、数据提交及存档 ....................................................................................................... 9
4、常见问题描述............................................................................................... 10
悬架系统运动学分析流程
第 1 页 共 10 页 1、分析目标
通过对悬架跳动的仿真分析来查看各主要参数随轮跳的变化状况，从而预估悬架性能，为悬架设计提出建议。
2、问题描述
平行跳动、单轮跳动及反向跳动的建模及分析过程所需要的步骤基本一致，流程图2-1可以直观的反应这一过程。
◆ 关键点 数据 ◆ 元器件的特性 准备 ◆ 整车几何、质量及惯量参数 ◆ 关键零部件的质量及惯量 ◆ 建立模板建立模型 ◆ 建立子系统 ◆ 建立装配系统 ◆ 运动检查 ◆ 模型调试 ◆ 设定分析参数提交分析 ◆ 查看曲线结果查看及输出 ◆ 数据输出 ◆ 录制动画分析结果评价 ◆ 对各主要参数分析结果进行评价数据提交及存档 ◆ 分析报告提交审阅并将重要数据存档模型校验及调试
图2.1.1分析流程图 悬架系统运动学分析流程
第 2 页 共 10 页 3、仿真分析过程
3.1、数据准备
在建立悬架模型之前，首先要对所建悬架的拓扑结构进行详细的分析，根据分析结果，提出详细的参数需求。悬架系统建模时通常也会包含转向系统和稳定杆系统。悬架系统的建模所需数据庞大，但总体上可以分为：
1、关键点
关键点的位置与整车的状态有关，因此在提供关键点的数据时最好说明所提供数据对应的整车状态。各关键点对应状态应该保持一致。
2、元件特性
包括各衬套刚度及阻尼特性、弹簧特性、减振器阻尼特性、压缩及伸张限位块特性、转向助力特性、齿轮齿条传动比，稳定杆扭转刚度等。
3、整车质量及几何参数
整车质量及几何参数主要是指前后轴轴荷，前后轴的簧载或非簧载质量。整车的质心位置及轮距和轴距等参数。
4、关键部件参数质量及惯量参数
如控制臂及副车架的质量、质心位置及转动惯量等，惯量参数要指明所在坐标系。
可按已有的参数需求表模板编制建模所需参数表。
3.2、建模过程
在ADAMS/car中建立模型通常分为三个步骤，首先在template building 界面中建立模板，然后利用所建模板在standard building界面中建立各子系统，最后运用suspension test rig将各子系统装配成一个整体的悬架系统。
3.2.1、建立模板
在template building 界面中建立模板时的基本步骤可参照流程图3.2.1。
悬架系统运动学分析流程
第 3 页 共 10 页 建立硬点 ◆ 不对称硬点可在子系统模板中修改 Hardpoint 部件part包含以下几种： ◆ General part建立部件 ◆ Flex bodyPart ◆ Nonliner rod ◆ Mount part ◆ Switch part 几何geomery包含以下几种: ◆ Arm建立几何 ◆ LinkGeometry ◆ Cylinder ◆ Ellipsolid ◆ Outline建立连接关系 ◆ 运动副连接 JointAttachment ◆ 衬套连接 Bushing ◆ 减振器 Damper建立标准元件 ◆ 弹簧 Spring ◆ 上下限位块Bumpstop和Reboundstop建立四轮 ◆ 设定主销 Steer axis定位参数 ◆ 设定前束和外倾 toe/camber values建立 Communicator包含：Communicator ◆ 信息输出接口 Output Communicator ◆ 信息输入接口 Input Communicator
图3.2.1 建模流程图
3.2.2、建立子系统
模板建立完成后，便可在standard building界面中利用模板新建各子系统。新悬架系统运动学分析流程
第 4 页 共 10 页 建时应该准确设定各子系统的Minor Role.如图3.2.2所示。
图3.2.2 建立新的子系统
3.2.3、建立悬架装配系统
完成各子系统的建模后，便可将各个子系统装配起来，形成整个的装配系统。在含有转向系统及稳定杆系统的模型中，新建时选择Steering Subsystem和Other
Subsystem便可将其加入。整个悬架系统是通过Suspension Test Rig装配起来的。
图3.2.3 建立新的装配系统
3.3、模型检验与调试
◆ 运动检查：悬架系统建立完毕后，在作正式分析之前需要查看悬架的建模参悬架系统运动学分析流程
第 5 页 共 10 页 数设置是否有疏忽，并进行各种跳动检验，以确认建立的悬架能否准确的完成要求的运动分析、各主要结果数据的变化是否合理。
◆ 模型调试：如果通过检查发现不正常的运动或结果，应该查找原因并对模型进行调试，直至达到要求。错误原因可参考第四部分的常见问题描述。
3.4、提交分析
平行跳动分析时，按照图3.4.1设定分析参数：
图3.4.1 提交分析
图中的设定值只作为参考，根据要求可自行修改。反向跳动及单轮跳动与此基本相同。
3.5、查看分析结果
分析完成后，在主菜单中找到Review→Animation control,可以查看仿真完成后的动画效果。也可选择Review→Postprocessing Window或者直接使用快捷键F8，便可转到Postprocessor中进行后处理。
◆ 查看曲线图：在Postprocessor中可以查看主要参数的变化曲线。具体操作方法如下：