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橡胶衬套对悬架弹性运动与整车转向特性影响的研究

杨树凯  
【摘要】: 悬架KC是底盘平台性能的关键影响因素和重点内容。因橡胶衬套的大量采用及车速的不断提高,使悬架弹性运动对整车转向特性的影响变得极端重要,成为悬架KC的核心内容,研究这一问题的关键和难点是橡胶衬套的建模。结合吉林省科技发展计划重点项目“轿车底盘集成开发平台及关键技术的研究”和国内某MPV样车底盘平台开发项目,本文对橡胶衬套的建模及其对悬架弹性运动与整车转向特性的影响问题展开了研究。 本文具体阐述了悬架KC的内容、研究手段及特性指标,建立了分析悬架KC特性的虚拟样机库,分析了影响悬架弹性运动的因素及本质原因(橡胶衬套变形)。在分析悬架橡胶衬套工况特点和传统衬套模型不足的基础上,基于有限元与模态综合理论建立了面向结构的橡胶衬套柔性体模型,并进行了试验研究。结果表明:该模型具有适合研究悬架弹性运动的较多优点,且保证了较高的精度。在此基础上,利用衬套柔性体模型和虚拟样机技术建立了MPV样车前后悬架及整车模型,并结合试验进行了悬架及整车相关性能分析。结果表明:采用衬套柔性体模型结合虚拟样机方法模拟分析衬套对悬架弹性运动及整车转向特性的影响是可行的。针对样车不足转向量偏大的问题,利用考虑束角变化的汽车双轨运动模型分析了悬架弹性运动影响整车转向特性的机理,并结合仿真与试验,探讨了通过调整衬套改善前后悬架弹性运动及整车转向特性的各种方案及改善效果。结果,仅通过减小后悬架导向臂4个衬套的材料模量并改变外侧衬套的安装方向,便改善了侧向力作用下前束角的C特性,进而使样车获得了满意的不足转向特性。


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