系统仿真技术在橡胶悬架研发中应用

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1、系统仿真技术在橡胶悬架研发中应用摘要：悬架设计是汽车设计的核心技术之一，虚拟样机技术是现代科技发展的一个重要成果。本文以某型橡胶悬架的系统开发中多体系统动力学仿真技术和某型复合悬架装置的空心橡胶弹簧产品研发中结构有限元分析（FEA）技术的应用情况为例，探讨了系统仿真技术在橡胶悬架研发中的应用。通过仿真结果与试验结果的相互验证，表明系统仿真技术能够有效地提高产品开发效率，降低研发成本。关键词：橡胶悬架；虚拟样机；有限元分析；动力学分析；振动中图分类号：U467.4文献标文献标志码：A文献标DOI：10.3969/j.issn.

2、2095-1469.2012.01.008ApplicationofSystemSimulationTechnologyintheRubberSuspensionDevelopmentBuJiling,ZhongHanwen,ZhouWei,WangJituo(ZhuzhouTimesNewMaterialTechnologyCo.,Ltd，Zhuzhou,Hunan412007,China)Abstract：Suspensionsystemtechnologyisoneofthecoretechniquesofautomo

3、biledesign.Andthevirtualprototypetechnologyisoneofthemostimportantachievementsofthemodernscienceandtechnologydevelopment・ThedevelopmentofthesystemSimulationusedforthemobilerubbersuspensionsystemwasdiscussedinthispaper・Theapplicationofthemulti-bodydynamicsSimulation

4、tothedevelopmentofacertainrubbersuspensionsystemandtheapplicationofthefiniteelementsanalysis(FEA)forthestructuredesignofhollowrubberspringsusedinacertainmultiplexrubbersuspensionwereintroduced.ThevalidationbetweenthesimulationresuItsandtestresultsindicatethatthesys

5、temsimulationtechnologycanimprovethedevelopmentefficiencyandreducethedevelopmentcosteffectively.Keywords：rubbersuspension；virtualprototype；finiteelementsanalysis；dynamicanalysis；vibration随着汽车运行速度的提高，对其性能的要求也越来越高，尤其是车辆的振动性能。车辆振动不仅影响乘员的乘坐舒适性和货物的安全性[1],更影响着汽车多种性能的发挥和行

6、驶系的寿命及可靠性。与此同时，由于受到环保技术要求，为了追求更高的运输效率，车辆追求轻量化设计，从而达到提高车速、提高车辆有效载重、减少燃油消耗、降低污染物排放和降低运行成本的目的。悬架装置是车辆的关键组成部分，它把车架(或者车身)与车轴（或车轮）弹性连接起来，其主要作用是传递作用在车轮与车架（或车身）之间&S8197；的一切力和力矩，限定车轴（或车轮）与车架（或车身）之间的相对运动［2］,缓和由不平路面传来的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统振动。悬架系统技术是汽车设计的核心技术之一，其性能的好坏直接影响到汽车的操纵稳定性、

7、制动安全性、乘坐舒适性和动力性等汽车动力学性能的优劣，对轮胎的磨损和使用寿命也有一定的影响［3］。一般情况下悬架系统的设计包括两个方面，即车辆系统的动力学振动性能和悬架零部件结构的优化设计。在欧美发达国家，汽车悬架的发展经历了“钢板弹簧一气囊复合式悬架一被动全空气悬架一主动全空气悬架（即ECAS系统）或橡胶悬架”过程，电子控制空气悬架和橡胶悬架代表了目前汽车悬架系统的发展方向。其中空气悬架在牵引车和大客车上应用广泛；橡胶悬架主要应用在非公路用车或使用工况恶劣、对车辆载荷要求大的汽车上。可以预见，随着车辆控制技术的发展，空气悬

8、架或橡胶悬架系统将成为汽车悬架的一个发展方向。目前国内的商用车悬架有3种形式并存，95%以上的重型货车悬架系统是以钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架，其主要优点是结构简单、制造容易、维修方便。其缺点是汽车平顺性、舒适性较差，簧下质量大，无法适应重型货车轻量化的发展，并且不能同时兼顾