（光学工程专业论文）基于adams仿真的轮胎异常磨损研究.pdf

research on abnormity wear of tires based on adams simulation a dissertation submitted for the degree of master candidate：pan zongyou supervisor：prof. chen tao changan university, xian, china i 摘 要 某些车型车辆按照原厂车轮定位参数进行调整后，轮胎仍然有异常磨损。为了有效 地消除这些车型车辆轮胎的异常磨损，保证车辆行驶平顺性和驾驶安全性。本文采用 adams 仿真软件对某车型车辆的悬架系统进行了运动学仿真分析研究。通过对车轮定 位角的分析研究，并结合维修实践经验，确定造成该车轮胎异常磨损的原因。根据该车 轮胎异常磨损的分析及维修实际对该车车轮定位参数进行优化， 确定最佳的车轮调整定 位角，来消除轮胎异常磨损。 本文首先在 adams/car 环境下建立了该车型车辆的麦弗逊悬架系统及整车模型。 然后针对该麦弗逊悬架模型进行仿真分析研究， 重点分析车辆定位角等 5 项参数对车辆 轮胎异常磨损的影响，再结合维修实际经验，分析研究该车型车辆轮胎异常磨损的故障 原因；根据此原因并结合维修实际，重新调整该车前轮定位参数，来消除轮胎异常磨损 故障。以该车型优化后的维修实际统计数据及优化前后的仿真分析，来验证优化后的定 位参数能有效的消除该车前轮轮胎异常磨损的故障。最后，在整车模型的基础上，对该 车进行了操纵稳定性和平顺性运动学仿真分析， 验证前轮定位角优化后整车的操纵稳定 性和平顺性性能良好，满足工作要求。 本文利用 adams 仿真软件， 通过对某微型车的前轮麦弗逊悬架及整车的动力学仿 真分析研究，来验证指导汽车维修实际中的某些车型轮胎异常磨损故障，对这些车辆轮 胎异常磨损故障的修理具有重要意义。 关键词：adams；轮胎异常磨损；悬架；仿真分析；优化 ii abstract some of the models according to the original vehicle wheel alignment parameters are adjusted; the tire is still abnormal wear. in order to effectively eradicate these models of vehicle tire abnormal wear to ensure vehicle ride comfort and driving safety. this article uses the adams simulation software on some models of vehicle suspension systems for the research on kinematics simulation analysis. through the analysis of wheel alignment angle, combined with repair experience, determine the causes of abnormal tire wear. according to the actual analysis of abnormal tire wear and maintenance on the car wheel alignment parameters are optimized, determine the best wheel to adjust alignment, elimination of abnormal tire wear. first of all, the mcpherson suspension system and an entire vehicle model are set up in the adams/car environment in this research. then an analysis of the mcpherson suspension model simulation is carried out accordingly, focusing on analysis of five parameters such as vehicle position angle effect on vehicle tire abnormal wear, combined with practical experience in maintenance, analysis of the models of vehicle tire abnormal wear failure; according to the combination of reason and repair actual and readjust the car front wheel alignment parameter, to eliminate abnormal wear of tire failure. the optimization models of maintenance after the actual simulation and analysis of statistics and optimization, to validate the optimized positioning parameter can effectively eliminate abnormal wear of the front tire failure. finally, based on the entire vehicle model, made for the car handling stability and ride comfort analysis kinematics simulation, verify the front wheel alignment angle optimization of vehicle handling and stability after peace climb performance good, meet the job requirements. in this paper, the author analyzes vehicle maintenance and repair using adams simulation software, based on the mini-car front mcpherson suspension and vehicle dynamics simulation to provide the actual guidance in the repair of certain vehicles tire abnormal wear failure and have a great application on the vehicle tire abnormal wear failure repair. keywords: adams，abnormal tire wear, suspension，simulation analysis，optimization iii 目目 录录 第一章 绪 论 . 1 1.1 研究背景 . 1 1.2 研究目的与意义 . 2 1.3 国内外研究现状 . 2 1.3.1 国外研究现状 . 2 1.3.2 国内研究现状 . 4 1.4 本文的主要研究内容 . 5 第二章 仿真模型的建立 . 6 2.1 汽车悬架及车轮定位参数概述 . 6 2.2 adams 虚拟仿真软件 . 7 2.2.1 adams 虚拟仿真软件介绍 . 7 2.2.2 adams 建模及仿真工作步骤 . 7 2.3 麦弗逊前悬架模型的建立 . 8 2.3.1 建模参数 . 8 2.3.2 悬架子系统模型的建立 . 10 2.4 双横臂后悬架模型的建立 . 10 2.5 转向系统模型的建立 . 12 2.6 轮胎模型的建立 . 12 2.7 前悬架系统仿真模型 . 14 2.8 整车系统仿真模型 . 14 2.9 本章小结 . 15 第三章 前悬架系统仿真分析 . 16 3.1 轮胎异常磨损的分析 . 16 3.2 麦弗逊前悬架的仿真分析 . 19 3.2.1 前轮前束角 . 19 3.2.2 车轮外倾角 . 20 3.2.3 主销内倾角 . 21 iv 3.2.4 主销后倾角 . 22 3.2.5 轮距变化量 . 23 3.2.6 仿真分析总结 . 24 3.3 轮胎偏磨的分析 . 24 3.4 本章小结 . 25 第四章 车轮定位参数的优化 . 26 4.1 前轮前束角与车轮外倾角的匹配 . 26 4.2 车轮定位参数的优化 . 26 4.3 优化后仿真分析 . 27 4.4 效果验证 . 29 4.4.1 车轮定位维修设备 . 29 4.4.2 效果验证 . 31 4.5 本章小结 . 32 第五章 整车操纵稳定性和平顺性仿真分析 . 33 5.1 整车操纵稳定性仿真分析 . 33 5.1.1 汽车操纵稳定性与悬架的关系 . 33 5.1.2 国内对汽车操纵稳定性的试验标准及评价指标 . 34 5.1.3 整车操纵稳定性试验分析 . 34 5.1.4 操纵稳定性仿真分析结论 . 38 5.2 整车平顺性仿真分析 . 38 5.3 本章小结 . 41 结论与展望 . 42 1. 结论 . 42 2. 未来展望 . 42 参考文献 . 44 致 谢 . 47 长安大学硕士论文 1 第一章 绪 论 1.1 研究背景 汽车悬架系统是传递车架（或承载式车身）与车桥(或车轮)之间传力连接装置的总 称1。现代汽车悬架虽然结构形式繁多，但一般都是由弹性元件、减振器及导向机构三 大基本部分组成；上述三大部分在悬架系统中分别起到缓冲、减振和导向的功能作用， 三者协调一致工作，共同承担传递车架与车桥之间力和力矩的任务。此外，部分车辆悬 架中还设有横向稳定杆和缓冲块。 横向稳定杆的作用是防止车辆在转向等情况时车身发 生过大的横向倾斜，缓冲块的作用则是起限制悬架的过大变形2。 汽车行驶时路面的凹凸不平等路况，将使车身在车轮垂直作用力下颠簸起伏，产生 较大甚至过大振动与冲击； 在汽车急转弯和紧急制动等情况时产生的较大侧倾力和向前 倾覆力，会使车身产生过大侧倾和俯冲。这些过大的振动和冲击很可能会导致车辆悬架 产生一定的变形甚至损坏， 从而严重影响车辆的平顺性和操纵稳定性等重要性能。 此外， 在车辆日常运行中，当车辆车轮定位角产生偏差时，不仅会影响车辆行驶的平顺性和操 纵稳定性，还会导致车辆轮胎的异常磨损等。 汽车在日常运行中， 当轮胎产生异常磨损时驾驶员一般都是到汽车修理厂或汽车 4s 店等汽车维修企业中进行修理。在修理过程中，一般汽车维修技术人员首先就是询问车 辆是否有过碰撞并检查汽车悬架或车架等是否损坏或变形，如果正常；则下一步就做四 轮定位检查车辆车轮定位是否正确。如果不是车架变形等问题，一般就是车轮定位出现 问题。 通过大量的调研，发现某些车型车辆在专修汽车 4s 店中经常因为轮胎异常磨损来 进行修理，初时汽车维修技师修理时，发现车身、悬架等正常，车轮及胎压等匹配也合 适，驾驶操纵性和汽车行驶性尚可，就是轮胎偏磨且在高速（110km/h 以上）时会有方 向盘轻微抖动的驾驶操纵不适问题。维修技师结合长期工作经验及维修流程检查分析， 基本可以确定是该车型车辆的车轮定位不良导致轮胎偏磨， 故对该车型车辆进行四轮定 位调整；按照四轮定位仪中技术参数进行调整后，不久车辆因轮胎偏磨再次来 4s 店进 行修理。结合上述情况及实践维修经验，将该车辆某些定位参数调整在标准范围极限值 或稍微超出标准范围极限值时，调整效果更好。例如轮胎出现对称的内侧异常磨损现象 时，适当减小车轮负外倾角和前束，来消除该车型车辆轮胎内侧异常磨损。本论文就是 第一章 绪 论 2 针对某车型车辆前轮轮胎内侧对称性磨损严重的现象进行分析研究。 1.2 研究目的与意义 针对汽车修理中因车轮定位初始标准参数而引起轮胎的异常磨损和驾驶不良故障 现象， 利用美国 msc 公司的 adams 软件对该车前悬架进行运动学和动力学仿真分析； 结合悬架仿真及维修实践经验，来分析研究该车型车辆初始定位参数不良，并提出更好 的车轮定位角来消除该车型轮胎异常磨损现象。 通过 adams 软件来虚拟仿真分析，并结合维修实践经验来设计最佳的车轮定位 角，来减少轮胎异常磨损和延长维修周期，降低汽车售后维修成本；同时通过该有效措 施还保证了车辆行驶平顺性、操纵稳定性以及乘坐舒适性。本课题的研究不但有力的保 证了驾驶者的驾驶舒适性、车辆操纵稳定性及行车安全性，而且有效地减少了车辆轮胎 的非正常磨损，降低了消费者的运行成本，从而提高了维修企业的维修技术、服务质量 及企业声誉。 1.3 国内外研究现状 轮胎磨损过程是十分复杂的，它是由多种机理共同作用的结果。影响轮胎磨损的因 素主要有三种，即轮胎自身因素、整车匹配问题和外界环境因素。例如：轮胎结构、胎 面橡胶性能、气压等方面，又如负荷、车速、牵引力、侧偏力和悬架等，更与路面类型、 外界气温和驾驶操作等有直接的关系3 4 5。 汽车轮胎作为车辆的支撑、驱动、制动以及为操纵提供所需的力和力矩，它与悬架 系统直接连接，故悬架的参数将直接影响轮胎的使用情况。而汽车悬架的性能又直接决 定了汽车的平顺性、乘舒适性和操纵性稳定性，故对悬架设计及参数优化研究一直都是 一个热点课题。 1.3.1 国外研究现状 轮胎磨损的理论分析首先从研究橡胶磨损的机理开始的。fleischer 最早提出轮胎橡 胶最主要的磨损形式是磨粒磨损和疲劳磨损。在这一理论中，他认为“当某一局部体积 储存的摩擦能达到足以使表面破坏的临界值时，该局部的体积将以磨屑的形式脱落表 面” 。 由于轮胎的磨损是与地面摩擦产生的结果， 因此轮胎接地摩擦的研究成为此后轮胎 长安大学硕士论文 3 磨损研究的主题。veith 研究了一个用于轮胎磨损量的简单公式，即磨损量由耐磨系数 和摩擦功乘积得到。grosch 和 muhr 进一步考虑了温度、速度和不同橡胶混合比等因素 的影响，完善了 veith 的磨损量模型公式。lowne 针对路面结构对轮胎影响的研究，得 出轮胎本身性能比路面结构对轮胎磨损的影响要小。在对轮胎结构的研究中，spinner 和 barton 发现在相同条件下， 子午线轮胎的磨损远小于斜交轮胎； 他们认为子午线轮胎 和斜交胎不同的磨损率主要是因为轮胎表面压力分布差异及变形振动的不同。此后， fluegge 通过对轮胎负载、轮胎压力、前束角和外倾角等的测定分析，确定了它们对磨 损功的影响度。 轮胎异常磨损是轮胎磨损理论研究的重要内容。轮胎异常磨损（不均匀磨损）是指 在轮胎胎面宽度和圆周方向上明显的磨损量分布有差异。 轮胎异常磨损会导致轮胎在未 达到规定的相对均匀磨损之前就要进行更换，影响轮胎使用寿命；此外，轮胎的异常磨 损还会带来汽车行驶动力学和噪音等方面的问题。fluegge 通过试验确定了前束角对轮 胎异常磨损影响是最大的，其次是外倾角。stalnaker 认为在具有前束的驱动轮上，因为 在外侧胎肩上存在曲率造成的推力和前束造成的侧向力， 使轮胎磨损主要出现在外侧胎 肩；锯齿形磨损出现在经常制动的自由转动轮上，在驱动轮上由于制动力和驱动力相互 平衡则不会出现上述情况。 对于轮胎磨损的测量和数值计算方法的研究主要有 maitre o6、walters m.h7、 wright.c8、zheng.d9、koorosh.c10shingo.k11和 gipser12等人，他们做了大量的实验 研究，对轮胎磨损各因素进行了较为全面的分析研究，得到了轮胎磨损与环境、道路情 况及轮胎结构性能等之间的关系。 在国外，对于汽车悬架的设计及参数优化方面的研究相对于我国早很多。1948 年 janeway 提出的承受振动的人体舒适性评价标准13，为悬架设计及参数优化提供了理论 依据。上世纪 60 年代，国际标准化组织(iso)开始制定“人体承受全身振动的评价指南” 并于 1974 年颁布 iso2631 一 19740ce 国际标准，且分别于 1978 年和 1985 年重新修改 颁布14。该标准的关建是三个界限： “暴露界限” 、 “疲劳一降低工效界限”和“降低舒 适性界限” ，该标准明确给出了振动频率、振动强度、振动方向及暴露时间对人体感觉 的影响，提出了用 1/3 倍频带分别评价方法和总加权值方法来作为计算评价指标15。该 标准进一步促进了汽车悬架的设计及参数优化的研究，在这之后至今，对汽车悬架的设 计及参数优化研究大都是基于 “道路车辆人体” 系统为基础的悬架性能参数的研究。 同时随着计算机及功能强大软件的出现及发展，如 adams 虚拟仿真软件、cad 第一章 绪 论 4 制图软件等，进一步促进了基于“道路车辆人体”系统为基础的汽车悬架的设计及 参数优化研究。 1.3.2 国内研究现状 相对于国外，国内对于轮胎磨损和汽车悬架的设计及参数优化的研究开展较晚。在 部分企业、高校和科研单位在轮胎结构力学方面投入了大量人力物力，特别是在轮胎有 限元建模仿真分析方面，取得了一些经验和成果。例如：利用有限元软件 ansys、 msc.mcrc 和 abaqus 等，对轮胎进行线性和非线性的受力分析研究。 虽然国内对轮胎磨损的研究仍就停留在经验假设阶段， 对轮胎磨损原因的解释仅停 留在宏观表象方面，对轮胎与路面之间的微观作用机理并没有很深的研究。但是国内仍 有大量研究人员对轮胎磨损进行了大量研究， 也取得了一些研究成果。 例如： 王野平16、 彭旭东17-19、方庆红20等深入阐述了轮胎磨损的微观机理和轮胎与路面间的摩擦特性， 并对影响轮胎磨损的各种因素进行了研究。但对轮胎磨损机理、轮胎磨损量评价等方面 研究较少；同时限于各方面条件的限制，轮胎异常磨损的研究更是极少，仅限于一些修 理经验上的阐述分析。 在对汽车悬架的设计及参数优化方面的研究。从上世纪 70 年代后期，随着对基础 理论研究和一些国外先进测试设备仪器的引进， 对汽车悬架的设计及参数优化试验工作 才取得了飞速的发展。 上世纪 80 年代初，清华大学等单位才首先采用了 iso2631 国际标准，对汽车悬架 设计及参数优化的研究；此后，1985 年制定的“汽车平顺性随机输入行驶试验方法”和 “平顺性脉冲输入行驶试验方法” ，及近几年“客车平顺性评价指标及限值”等，为我 国汽车悬架及整车的设计研发奠定了理论基础。 同时上世纪 80 年代中后期，我国吉林工业大学、清华大学、上海交通大学等一些 高等院校，陆续将多刚体系统动力学方法引入到汽车运动学和动力学研究中。多刚体动 力学的研究，进一步促进了我国汽车悬架系统及整车的设计研发。期间在每两年举行一 次的车辆界最高的学术会议国际车辆动力学会议上发表了许多有价值的论文。 上世纪末，随着计算机及虚拟仿真技术的快速发展，我国各大高校及相关各大汽车 研发机构也开始陆续采用虚拟仿真系统来对汽车各系统和整车进行虚拟研发， 以此来降 低成本，提高研发效率。同时基于 adams 仿真软件对汽车悬架的设计及参数优化开始 出现，1998 年清华大学的金睿臣、宋健在 adams 软件中国地区用户年会论文集上发 长安大学硕士论文 5 表文章，研究在 adams 软件里实现汽车对路面随机输入的响应的问题等。 基于 adams 软件对汽车悬架的设计及参数优化应用越来越多。例如基于 adams 的车轮定位参数及转向机构优化设计21、 基于 adams 的平顺性仿真及悬架参数优化22 及汽车平顺性仿真分析与悬架参数优化23等。 1.4 本文的主要研究内容 通过大量调研，在汽车修理中常见一些车型汽车的轮胎出现异常磨损，导致驾驶员 驾驶的不适，而通过采用四轮定位仪按照其原厂技术参数进行调整后，故障问题依然存 在。针对此问题，本论文利用 adams 仿真软件对其中某微型汽车悬架及整车进行虚拟 仿真分析研究，结合维修实践经验确定问题原因并提出最佳调整措施，用理论研究来指 导该车型车辆轮胎异常磨损故障的维修。 全文具体研究内容主要有如下几点： (1) 研究汽车悬架的运动特性（空间结构参数）及车轮定位参数，并分析各车轮定 位参数的基本作用及对轮胎磨损的影响， 从而为后面 adams 仿真结果分析提供理论支 持。 (2) 针对某车型轿车轮胎异常磨损严重的问题，结合悬架等主要位置设计硬点及零 件尺寸数据等， 利用 adams 仿真软件中的零件库等建立该车前后悬架及转向等子系统 模型，并装配悬架系统和整车系统仿真模型。 (3) 利用 adams 仿真软件中建立的麦弗逊前悬架系统模型，通过双轮同时激振仿 真试验来进行仿真分析研究。主要是研究分析前轮前束角、车轮外倾角、主销后倾角、 主销内倾角及车轮侧向滑移量随车轮跳动量的变化关系曲线， 并结合维修实际来分析研 究，确定该车型轿车前轮轮胎异常磨损的原因。 (4) 结合实际修理过程及维修数据统计，对该麦弗逊悬架模型初始定位角进行了调 整，调整后重新进行了仿真分析，查看优化效果，从而设置了有效的维修措施和维修技 术参数。利用四轮定位仪重新对该车型车辆进行定位参数调整，并通过调研，借助汽车 维修 4s 店的客户服务管理系统 crm 进行统计处理，验证优化后的技术参数的正确性。 (5) 利用整车模型对该车进行了操纵稳定性和平顺性的仿真试验，来验证定位参数 调整后对该车的操纵稳定性和平顺性影响甚微， 操纵稳定性和平顺性仍满足工作性能要 求甚至有所改善。 第二章 仿真模型的建立 6 第二章 仿真模型的建立 2.1 汽车悬架及车轮定位参数概述 汽车悬架的主要作用是传递车架（或承载式车身）和车桥（或车轮）之间的一切力 和力矩，并在凹凸等不平路面上缓和并衰减由此引起的冲击振动，保证乘客的舒适、减 小货物和车辆本身的动载荷。 汽车悬架结构形式繁多， 一般都是由弹性元件、 减振器和导向机构三大部分组成24， 如图 2.1。汽车悬架按导向机构的结构形式可分为独立悬架和非独立悬架两大类；按控 制力的角度来分，可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三大类25。 为保证汽车稳定的直线行驶，转向轮应具有自动回正功能；自动回正功能还能保证 转向轮在偶遇外力（如碰到石块等）发生偏转时的自动回正。此外，转向轮还要起到一 定降低转向时的阻力能力和减少轮胎的磨损等。 上述功能作用的实现就是通过转向轮定 位参数来保证实现的，即主销内倾角、主销后倾角、前轮前束角和前轮外倾角。 主销内倾角主要是使转向轮转向操纵轻便和自动回正； 主销后倾角主要是用来产生 直线行驶的稳定力矩，保证车辆自动直线稳定行驶；车轮外倾角是用来使车辆负载作用 1 弹性元件；2纵向推力杆；3减振器；4横向稳定器；5横向推力杆 图图 2.1 2.1 汽车悬架结构示意图汽车悬架结构示意图 长安大学硕士论文 7 于车轮中心，消除跑偏，使轮胎均匀磨损等；前束角一般是用来消除由前轮外倾引起的 滚锥效应，保证车轮向着正前方转动，具有减少轮胎和轴承等零件的磨损功能。 2.2 adams 虚拟仿真软件 2.2.1 adams 虚拟仿真软件介绍 adams(automatic dynamic analysis of mechanical systems)仿真软件是由美国mdi 公司发开， 用于机械系统动力学仿真分析26。 工程师和设计人员可利用 adams 软件建 立和测试虚拟样机，实现在计算机上仿真分析复杂机械系统运动学和动力学性能。国内 外的许多大型公司和企业，如国内的一汽、二汽、上海通用等，均有采用 adams 来研 发产品27。 adams仿真软件不仅可以预测所研发的机械系统的性能、 运动范围和峰值载荷等， 还可以计算有限元的输入载荷。adams 仿真软件还具有方便、友好的用户界面以及强 大的图形显示等能力，支持 cad、fea 和控制设计软件包之间的双向通讯28。 adams软件强大的分析求解功能和良好的使用性， 使adams软件应用非常广泛， 如航空航天、汽车工程、铁路车辆及装备、工业机械、工程机械等领域均有应用。 2.2.2 adams 建模及仿真工作步骤 adams 仿真软件具有强大的虚拟建模能力和仿真环境设置，它不仅可以建立三维 实体模型，还可以对该模型进行各种工况下的仿真分析及优化设计29。以构建整车模型 为例，利用 adams 仿真软件建模型并对其进行仿真的工作步骤，主要如下： (1) 机械系统的分解（子系统）及物理抽象，把整车分解为若干子系统，前后悬架、 转向、制动、动力、轮胎及车身等子系统。对于悬架等子系统则进行物理抽象，分析悬 架子系统的组成结构、连接关系等，据此来建立准确的仿真模型。 (2) 在分析子系统的组成结构及连接关系的基础上，在 amsms/car 下建立子系统 模板template文件， 此时只需知道子系统的组成结构而无需知道子系统详细的技术参数。 然后利用模板建立子系统，并获取子系统的几何定位参数和力学参数等重要特性参数， 例如悬架的各连接点位置坐标及弹簧弹性、减振器阻尼等，建立准确的仿真所需的子系 统模型。 (3) 在已建立的子系统模型基础上进行组装仿真系统模型。将悬架子系统及与之相 关的子系统，如悬架试验台、车身或大地及转向子系统，进行组装建立完整的悬架系统 模型。同样，也可将悬架、车身、转向、制动等各整车子系统进行装配，形成整车系统 第二章 仿真模型的建立 8 模型。 (4) 系统模型的仿真分析研究。 对所装配的悬架系统或整车系统模型进行仿真分析， 输入不同的工况条件数据，查看仿真动画效果，分析仿真曲线等。 (5) 在系统模型仿真分析基础上，进行系统模型优化。在分析仿真曲线等基础上， 重新定义模板中的约束、柔性体及连接方式等，对所建模型进行合理的优化。 (6) 优化效果的验证及模型的确定。数据优化后再次对系统模型进行仿真分析，研 究影响模型性能的各主要因素，改进技术参数并对比查看优化前后效果，确定最终仿真 模型。 2.3 麦弗逊前悬架模型的建立 汽车由发动机、底盘、车身和电气设备四大部分组成。本文研究的是前轮轮胎内侧 有异常磨损现象的某微型轿车， 着重分析其前悬架车轮定位角及整车操纵稳定性和平顺 性，故在此把整车分解为前后悬架、转向、制动、轮胎及车身等子系统，分别建立各子 系统模型，然后再根据仿真需要进行装配系统模型。 2.3.1 建模参数 在 adams 虚拟环境中建立车辆系统动力学分析模型，所需要的主要参数有：尺寸 参数、质量特性参数及力特性参数等。 麦弗逊悬架子系统的几何定位参数，即麦弗逊悬架各定位点的三维坐标。因为悬架 左右对称，故在 adams/car 环境下只需输入模型的单侧定位参数就会自动建立另一侧 模型30 32。该车型前悬架麦弗逊式悬架的左侧关键点的位置坐标和减振器的阻尼参数， 如表 2.1 和 2.2 所示。 减振器模型的建立， 需先建立一个用户自定义的减振器文件， 然后利用属性对话框， 通过参数列表进行准确的定义，得到前减振器特性曲线(见图 2.2)。 前悬架弹簧参数如下：刚度为 17 4%n/m，自由长度 406.7mm，空载高度 232mm， 空载负荷 2958 4%n，中径 131 1.2mm，线径 12.5mm，圈数位 7.5 圈。 长安大学硕士论文 9 表表 2.1 麦弗逊悬架左侧关键点麦弗逊悬架左侧关键点位置位置坐标坐标 设计点 x 坐标（mm） y 坐标（mm） z 坐标（mm） 下控制臂的前部点 -166 -338 241 下控制臂的后部点 164 -336 242 下控制臂的外部点 0 -661 250 弹簧下安装点 23 -571 623 减振器下安装点 28 -572 422 车轮中心 0 704 328 转向拉杆的外部点 -110 -320 429 转向拉杆的内部点 -115 -592 429 悬架上安装点 32 -638 793 表表 2.2 减振器的阻尼参数减振器的阻尼参数 活塞速度(m/s) 减振器阻力 伸张力（n） 压缩力（n） 0.2 387 185 0.3 694 348 0.5 875 423 0.7 1048 518 图图 2.2 减振器的阻尼变化曲线减振器的阻尼变化曲线 第二章 仿真模型的建立 10 2.3.2 悬架子系统模型的建立 在建立分析悬架等总成模型的过程中，adams/car 的建模顺序自下而上33。先建 立模板(template)，然后由模板生成子系统，最后将子系统与测试台装配在一起形成总成 (assembly)分析系统模型，对其进行各种仿真分析研究。 adams/car 中模板是用来定义各部件之间的拓扑链接关系的，它的建立是整个建 模型过程中最重要的环节。建立模板后，接下来是生成子系统。在子系统里，用户可以 对子系统内的零部件进行部分数据的修改，如调整硬点的坐标位置、橡胶衬套、弹簧和 阻尼器的属性文件等。子系统建立后，根据总成需要进行总成模型的组建。其中属性文 件是建立仿真分析模型的最基本文件，它设置和记录了系统模型的基本参数和相关属 性。 通过 adams/car 麦弗逊悬架的模板生成麦弗逊悬架子系统，修改该悬架子系统各 技术参数生成悬架子系统模型如图 2.3。 图图 2.3 悬架子系统模型悬架子系统模型 2.4 双横臂后悬架模型的建立 该车型后悬架采用的是双叉式双横臂悬架， 其左侧关键点位置坐标及减振器阻尼参 数如表 2.3 和 2.4。 该车后悬架弹簧的刚度为 16.8 4%n/m，自由长度 390mm，空载高度 215mm，空载 2600 4%n，中径 124 1.2mm，线径 10.6mm，圈数为 8。 长安大学硕士论文 11 表表 2.3 后悬架后悬架左侧左侧部分部分关键点关键点位置位置坐标坐标 设计点 x 坐标（mm） y 坐标（mm） z 坐标（mm） 下控制臂的前部点 2627 -350 241 下控制臂的后部点 3027 -400 245 下控制臂的外部点 2827 -700 190 减振器下安装点 2827 -550 202 悬架上安装点 2867 -450 702 车轮中心 2827 -710 350 上控制臂的前部点 2927 -400 575 上控制臂的后部点 3077 -440 580 上控制臂的外部点 2867 -625 575 表表 2.4 减振器的阻尼参数减振器的阻尼参数 活塞速度(m/s) 减振器阻力 伸张力（n） 压缩力（n） 0