汽車底盤平臺(tái)懸架性能仿真模塊的開發(fā)與應(yīng)用

摘 要：為某汽車底盤平臺(tái)去對(duì)不同車型操控上的穩(wěn)定性以及平順性自身的適應(yīng)性進(jìn)行分析，并且把vc++和ADAMS開發(fā)了底盤平臺(tái)懸架分析專用的應(yīng)用模塊，這一模塊能夠快速完成前后懸架和其余子系統(tǒng)和整車相關(guān)的參數(shù)化模型，同時(shí)可以快速進(jìn)行操控穩(wěn)定性以及平順性的有效分析和優(yōu)化。通過這一模塊去對(duì)兩款使用這一底盤平臺(tái)車型A1和A2的前以及后懸架完成了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析同時(shí)設(shè)置整車的仿真模型，并且按照國(guó)標(biāo)使用這一模塊去對(duì)兩款車型完成了操縱穩(wěn)定性的一種轉(zhuǎn)向脈沖仿真分析和計(jì)分評(píng)價(jià)以及偏頻測(cè)定仿真，和隨機(jī)路面平順性進(jìn)行有效的分析。研究結(jié)果顯示出這一專用模塊具備非常好的工程應(yīng)用價(jià)值，使用這一底盤平臺(tái)的兩款車型具備非常好的操控穩(wěn)定性以及平順性。

關(guān)鍵詞：底盤;平臺(tái)模塊;操控;穩(wěn)定性;平順性

0 引言

本研究一般都是使用多體動(dòng)力學(xué)軟件作為基礎(chǔ)，開發(fā)出一套使用在底盤平臺(tái)操控穩(wěn)定性和平順性分析的一種專門使用的模塊。這一模塊使用的是一種菜單和對(duì)話框相互配合的模式，使用調(diào)用專門使用的模塊快速進(jìn)行其多個(gè)子系統(tǒng)和整車模型相關(guān)參數(shù)化的一種自動(dòng)建模，同時(shí)具備對(duì)底盤平臺(tái)的操控穩(wěn)定性和平順性給予適當(dāng)?shù)姆治龊蛢?yōu)化，和對(duì)于仿真數(shù)據(jù)完成有效的提取以及管理顯示等后處理的功能，從而極大程度的提升對(duì)底盤平臺(tái)性能的有效分析。

1 多車型底盤平臺(tái)專用模塊

該模塊主要是對(duì)于懸架以及共享底盤進(jìn)行分析過程中要求使用的一種建模和仿真以及數(shù)據(jù)處置以及優(yōu)化設(shè)計(jì)等相關(guān)環(huán)節(jié)，將Vc++6.0與ADAMS/Car為平臺(tái)開發(fā)而成，模塊構(gòu)建過程可以說是十分復(fù)雜的，因此其本身所需要的篇幅相對(duì)比較大一些。

1.1 模塊功能

這一底盤平臺(tái)模塊主要是在當(dāng)前Windows的環(huán)境下，使用專門使用的模塊對(duì)其進(jìn)行開發(fā)而形成，其具備以下幾種功能：（1）前后懸架子系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系子系統(tǒng)以及前后橫向穩(wěn)定桿子系統(tǒng)，還有車身子系統(tǒng)以及前后車輪子系統(tǒng)等相關(guān)參數(shù)化的自動(dòng)建模。（2）自動(dòng)化裝配功能，多個(gè)子系統(tǒng)以及底盤平臺(tái)仿真去對(duì)模型當(dāng)前的自動(dòng)裝配進(jìn)行分析。（3）結(jié)果數(shù)據(jù)后處理等功能，使其能夠有效的進(jìn)行懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析和仿真結(jié)果后處理以及相關(guān)數(shù)據(jù)的有效提取。（4）自動(dòng)仿真的分析功能，其能夠?qū)τ诘妆P平臺(tái)完成操作的穩(wěn)定性和平順性的有效分析，同時(shí)對(duì)其給予適當(dāng)?shù)姆治龊驮u(píng)價(jià)，使其能夠持續(xù)快速的對(duì)于這一底盤是不是與相關(guān)要求保持一致。（5）優(yōu)化功能，通過對(duì)于當(dāng)前整車模型里涉及到的有關(guān)參數(shù)完成有效的修改，通過這樣的方式昂設(shè)計(jì)的懸架以及底盤最后都可以達(dá)到預(yù)想的性能。

1.2 各子系統(tǒng)參數(shù)化建模模塊

1.2.1 前后懸架建模模塊

為了使得底盤平臺(tái)提出的通用性要求得到滿足，懸架模型其自身屬于一種參數(shù)化的模型，通過這樣的方式希望能夠修改其硬點(diǎn)坐標(biāo)和彈簧剛度以及減振器阻尼與車輪的定位參數(shù)，通過這樣的方式使其能夠衍生出很多不同款式的車型。使用底盤平臺(tái)的車型通常都具備同樣結(jié)構(gòu)方式的一種懸架系統(tǒng)，只要使用對(duì)于懸架的剛度以及阻尼、輪距、軸距、輪胎以及車身等進(jìn)行調(diào)整就能夠衍生出使用方式各不相同的車型。本研究主要是將兩款使用底盤平臺(tái)的一種車型A1和A2作為例子，使用開發(fā)的一種模塊設(shè)置這兩款車型相關(guān)參數(shù)化的建模。在相對(duì)的的建模對(duì)話框里完成相關(guān)參數(shù)的輸入之后，模塊自動(dòng)可以對(duì)于多體動(dòng)力學(xué)軟件進(jìn)行前后懸架的參數(shù)化建模的調(diào)用，同時(shí)還能夠把當(dāng)前建設(shè)完成的模型自動(dòng)保存至個(gè)人數(shù)據(jù)庫(kù)里便于及時(shí)的選擇和及時(shí)的使用。前懸架其屬于麥弗遜懸架，后懸架則是縱臂的三連桿懸架，后懸架建模形式與前懸架是基本相同的。

2 平順性仿真及分析

2.1偏頻的測(cè)定

前后懸架以及其簧載質(zhì)量組成的的振動(dòng)系統(tǒng)其原本的頻率主要是對(duì)汽車自身平順性帶去影響的一個(gè)無法忽略的原因。依照有關(guān)文獻(xiàn)中所給出的和汽車懸掛系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)的一種原本存在的頻率和阻尼比進(jìn)行測(cè)試的方式，選擇ADAMS/Car去對(duì)其進(jìn)行二次的開發(fā)，本研究一個(gè)對(duì)四柱試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試之前和之后偏頻進(jìn)行測(cè)試的試驗(yàn)系統(tǒng)。本研究挑選的四柱試驗(yàn)臺(tái)平其自身的順性仿真分析功能模塊也讓其可以針對(duì)A1以及A2兩款車其自身之前以及之后的偏頻進(jìn)行了測(cè)量，其也獲得餓了A1前偏頻0.93以及后偏頻1.12;A2的前偏頻為1.04，其自身的后偏頻為1.28，單位為Hz，同時(shí)還可以參照相關(guān)文獻(xiàn)中針對(duì)前后偏頻獲取實(shí)質(zhì)的范圍所給出的要求去得到，運(yùn)用底盤平臺(tái)中的A1以及A2兩款車型其本身之前和之后的偏頻都可以針對(duì)其自身在平順實(shí)性上提出的要求給予充分的滿足。

2.2 隨機(jī)路面平順性仿真對(duì)比分析

根據(jù)文獻(xiàn)里對(duì)于當(dāng)前汽車行駛舒適性進(jìn)行測(cè)試的相關(guān)方式，行駛上的舒適性分析系統(tǒng)也提出的兩種模擬行駛舒適性分析系統(tǒng)：隨機(jī)路面虛擬以及四柱試驗(yàn)臺(tái)的隨機(jī)激勵(lì)。 A1以及A2其在乘坐上的舒適性分析可以說是按照路面虛擬模擬乘坐舒適性分析系統(tǒng)去完成。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)中提出的，駕駛員座椅其縱軸的頻率加權(quán)函數(shù)其非常靈敏的一個(gè)頻率范圍為4Hz到12.5Hz，駕駛員座椅的橫軸的頻率加權(quán)函數(shù)的最靈敏的頻率范圍是4Hz?12.5Hz。 0.5 Hz至2 Hz因此，每個(gè)方向上的加速功率譜其自身的峰值需要避開其本身的一個(gè)敏感范圍。通過對(duì)其進(jìn)行仿真分析能夠獲得，A1以及A2車輛駕駛員座位上的幾個(gè)軸向的加速功率峰值也躲開了彼此的敏感范圍，其余兩項(xiàng)可以被忽視。

結(jié)束語

本研究通過針對(duì)ADAMS/Car進(jìn)行一個(gè)二次的開發(fā)，并且針對(duì)其前后懸架和前后車輪等相關(guān)子系統(tǒng)以及整車的自動(dòng)參數(shù)化建模與分析處理的功能模塊完成有關(guān)的設(shè)計(jì)，其能夠在很大程度上讓分析效率獲得適當(dāng)高效的提高，然后運(yùn)用這一模塊里配備的仿真分析功能，共同的進(jìn)行偏頻測(cè)定和按照隨機(jī)的方式去對(duì)路面的平順性進(jìn)行分析。對(duì)其進(jìn)行研究的結(jié)果顯示，使用這樣的一種底盤平臺(tái)的兩款車型都有著非常理想的操控穩(wěn)定性以及平順性，并且也驗(yàn)證了這一模塊具備非常好的工程應(yīng)用價(jià)值。

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