悬架运动学仿真分析.doc

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1、Time(sec)悬架运动学仿真分析悬架的运动学分析，特别是定位参数的变化趋势对整车的操纵稳定性具有一定的影响。原样车左右前轮定位参数有较大的差异，在用原车所做的稳态回转试验左右转有较大的差别，在调整好定位参数后，左右转的过度转向程度以及差异有明显的改善，因此可见在分析整车的操纵稳定性之前有必要对前后悬架的定位参数的变化趋势做一番分析。针对操稳性我们主要分析前车轮定位参数随车轮跳动的变化趋势，并分析弹性件所起的影响。在以建立的前悬架模型上进行仿真计算，将计算的结果进行定性的分析。具体的做法是在左右侧车轮的轮心处施加一段上下轮跳：上跳为100

2、、下跳为40。所加的位移如图:F=IF(time-10:10*time,100,-10*time+200)模拟时间为24s1外倾角的变化左右车轮外倾角变化曲线重合，既左右车轮外倾角变化一致。在空载状态下，外倾角是正值。从空载位置起随车轮上升外倾角减小，随车轮下降外倾角增大。汽车在曲线行驶时，车身的侧倾使得车身外侧车轮相对地面向正的外倾角方向变化，从而降低了承受较高的外倾车轮的侧偏性能，所以常常将悬架设计成车轮上跳时外倾角转向负值方向变化，而在下落时朝正方向变化。此仿真结果基本符合这样的结果。运动学和弹性运动学两种模型计算结果极为接近，特别是

3、在空载到满载之间的轮跳区间内，因此可以认为弹性件的变形对前轮外倾角的影响是很小的。在相同状态下实测的外倾角都要比设计值大，且右侧的外倾角大于左侧的。我们可以看到汽车向右转toeinangle弯时，左侧车轮加载外倾角减小，右侧车轮外倾角增大，两侧车轮外倾角变化的综合效果使得整车向右转向时加剧了过度转向的趋势，而向左侧转向时效果则相反，因此可以认为单从外倾角的影响来说，向右向左转向对过度转向的影响是不同的。2前束角的变化从前束变化的计算结果来看，空载状态下前束角为正值,随着车轮上跳前束角变小，由正值向负值变化，即形成车轮的后束，随车轮下跳前束角

4、又逐渐增大。这样的变化有助于整车具有不足转向的趋势。前束角的变化范围还是比较小，这样可以减小轮胎侧偏引起的磨损，减小滚动阻力。从弹性运动学模型中得到的前束变化趋势和运动学模型中得到的相似,但从弹性运动学模型中得到的前束变化值都比运动学模型中得到的变化值小。可见弹性件的变形对前轮前束的变化有一定的影响，特别是在弹性运动学模型中考虑的转向系弹性，该弹性对前束的影响较大。从样车上测得的前束角在空载状况下左侧为负值，右侧为正值，即在空载时就具有向左转的趋势，那么汽车向右转向时，左右车轮前束角的变化又加剧了车轮向左转的趋势，增强了不足转向；当汽车向左

5、转时，效果就不如向右转明显。因此可以认为实测前束角的值以及其变化趋势都能对整车产生不足转向的影响，而且向右转的影响要比向左转时明显。kingpincasterangle3主销后倾角的变化主销后倾角的变化基本呈现线形，随车轮的上跳而增大，随车轮的下降而减小，但变化量较小。左右侧的主销后倾角的变化相同。主销后倾角随车轮上跳而增丸，使汽车具有递增的抗制动纵倾性。而且车轮上跳时，由于主销后倾角的增大，主销后倾拖距也增大，侧向力臂增加，侧向力引起的不足转向性提高。满载的不足转向性要比空载的好。toeinangle对于主销后倾角来说，我们看到弹性件对其

6、变化有一定的影响。4主销内倾角的变化主销内倾角的变化与主销后倾角的变化类似，也是随车轮的上升而增大，随车轮的下降而减小，变化值相对来说比较大。左右两侧主销内倾角的变化也相同。当车轮上下跳动时，外倾角与主销内倾角有直接的关系。从前面外倾角的变化曲线中已知上跳的车轮将产生负的外倾角变化趋势，这就意味着外倾角的减小，为了保证相同的总的角度主销内倾角就要增大。可见这里的主销内倾角是符合这样的规律的。对主销后倾角来说，两种模型的计算结果基本吻合，可见弹性件对主销内倾角的影响也很小。5轮距的变化从仿真结果中看，轮距的变化情况是随车轮的上跳而增丸，轮距增

7、大到80mm时，又逐渐减小，车轮下降时减小。轮距的变化值比较大。车轮上下跳动导致轮距发生变化，会引起滚动轮胎的侧偏。从而产生侧向力，较大的滚动阻力和使直线行驶性能下降，所以希望跳动中轮距的变化尽可能小。弹性件的变形对轮距的影响也不是很大。整车操纵稳定性仿真(稳态冋转仿真)汽车的操纵稳定性是汽车最重要的性能之一，它不仅仅是表征汽车驾驶的操纵方便程度，更是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能。汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行

8、驶的能力。评价操纵稳定性的指标有多个方面，例如稳态回转特性、转向瞬态响应特性、回正性、转向轻便性、典型行驶工况性能和极限行驶能力等。我们利用建立的整车虚拟样机主要进行了稳态回转实