摘 要： MotionView 是 Altair 開發的新一代多體動力學仿真分析軟件，具有良好的通用性和兼容性，用戶可以在完全開放的程序架構上建立自動化流程。使用 MotionView 軟件建立大客車前懸架和后懸架系統模型，以空氣彈簧為研究對象，通過轉向盤角階躍輸入試驗進行仿真分析，研究大客車整車操縱穩定性。 

關鍵詞：MotionView 懸架 大客車 空氣彈簧 操縱穩定性 

1 概述 

      本文從實際工程的角度出發，以某大客車為研究樣本，以實際整車參數作為參考，使用MotionView多體動力學仿真分析軟件軟件，建立懸架系統模型并進行仿真分析，采用轉向盤角階躍輸入試驗法，研究空氣彈簧的受力、壓強和高度變化對大客車整車操縱穩定性的影響。 

2 懸架系統模型建立 

      懸架模型所使用的組成幾何體從MotionView軟件庫中直接提取，建立的懸架模型與所需要的模型之間存在差別，導入到CATIA及AUTO CAD等CAE軟件，進行位置、質量和轉動慣量等參數的修改，就可以得到與整車參數相匹配的懸架模型。 

2.1 前懸架系統模型 

      由于MotionView模型庫中前懸架沒有非獨立懸架的形式，因此選用SLA懸架并修改參數和結構形式建立前懸架空氣彈簧系統模型，建立完整的后懸架系統模型如圖1，前懸架安裝2個空氣彈簧。

                

2.2 后懸架系統模型 

      由于 MotionView 模型庫中的后懸架模型只有兩個減震器和彈簧，因此將減震器和空氣彈簧單獨存成兩個子系統，再重新定義子系統導入到后懸架系統模型中，建立完整的后懸架系統模型如圖 2， 后懸架系統安裝 4 個空氣彈簧。

                 

3 仿真試驗方案布置 

      方案一：前懸架左右側空氣彈簧由一個高度閥控制；后懸架左右側空氣彈簧分別由兩個獨立的高度閥控制。 

      方案二：前懸架左右側空氣彈簧分別由兩個獨立的高度閥控制；后懸架布置方式與前懸架相同。 

4 轉向盤轉角階躍試驗 

      基于研究目的的不同，進行懸架系統模擬仿真的試驗分類不相同，本文主要通過懸架系統在給定一個轉向盤轉角輸入后，空氣彈簧受力、壓強和高度的變化來研究大客車整車性能。 

      采用的試驗方法是（左轉）轉向盤角階躍輸入試驗法，轉角以正弦形式輸入。在 MotionView 中 使模型車以 50mph（22.2m/s）的速度勻速直線行駛，在汽車行駛到 2s 的時候給模型車一個 60° 轉向盤角階躍輸入，經過 0.1s 轉角輸入結束，整個過程持續 12.1s，試驗初始參數設定如圖 3。

      

      仿真初始狀態兩個方案空氣彈簧預加載荷 25000N，初始壓強 0.5MPa，空氣彈簧高度與空氣彈 簧安裝高度基本相同,試驗所得圖形如圖 4-9 所示。

      

       

5 試驗結果分析和總結 

      分析：1）在勻速直線行駛階段，空氣彈簧受力、壓強和高度基本不變；在轉向盤轉角輸入后空氣彈簧的這三個參數發生大幅變化，經過一段時間后，接著逐漸進入穩態。 

      2）進入穩態后，除方案一的前懸架空氣彈簧壓強變化幅度和后懸架空氣彈簧高度變化幅度小于 方案二，方案一的其他參數均大于方案二。 

      3）從汽車操縱穩定性的角度出發，通過比較兩個方案參數變化幅度，方案二高度閥布置要優于方案一高度閥布置。 

      總結：1）使用 MotionView 可以快速建立多體動力學仿真模型，并對仿真模型進行優化分析，從而得出仿真結果，在實際生產中對整車設計提供指導參考。 

      2）MotionView 建立的模型需要進行實際整車驗證，對不符合實際工況的模型參數進行修改， 從而減少試驗過程中出現的誤差，增加仿真過程中的準確性。