麥弗遜懸架的案例
麥弗遜前懸架輪距隨柔性架構變化 ￥50
問題產生：
針對目前A0和A級車前懸架類型占絕對統治地位的麥弗遜懸架，進行輪距柔性架構變化方案選擇，評估整車動力學性能變化和總布置影響，明確麥弗遜懸架的輪距可調范圍，為柔性架構平臺開發提供重要技術解決方案。
研究麥弗遜懸架的輪距調整方案，并研究確定方案下輪距的調整帶寬，使其符合總布置對A0和A級車型的輪距尺寸跨級別可調要求，滿足汽車動力學性能對懸架和轉向系統的各項相關性能目標，并為柔性架構研究提供輪距可調的麥弗遜懸架的調整實現方案。
基于ADAMS的麥弗遜前懸架動力學仿真
汽車懸架系統在傳遞車輪與車架之間力的同時，也緩和了大量來自路面的沖擊載荷，減小了由此引起的承載系統的振動，保證了汽車行駛的平順性、理想的運動特性和操縱穩定性。由于汽車前懸架部件之間運動關系復雜，一般都設計成主銷內傾和后傾，并且控制臂軸也大多傾斜布置，給懸架的運動學、動力學分析帶來很大困難。以某汽車麥弗遜前懸架為例，擬采用雙輪同向激振方式對其進行仿真計算和優化分析，研究其在汽車運行過程中汽車麥弗遜前懸架的動力學特性，以改善懸架系統性能。
汽車麥弗遜前懸架模型的建立
通過逆向工程和試驗，得到了汽車前懸架幾何參數、彈簧阻尼元件特性以及關鍵連接部位彈性襯套剛度等，麥弗遜前懸架系統的主要參數( 整備質量狀態) 如表1。
展開 懸架技術介紹上篇-傳統被動懸架
麥弗遜懸架形式的構造簡單，占用空間小，而且操縱性相較之前較好，而FF車型不僅要求發動機要橫向放置，而且還要增加變速箱、差速器、驅動機構和轉向機等結構部件，以往的前懸空間根本不足以滿足這種車型的要求。而麥弗遜式獨立懸架是由在下方的一個橫向擺臂+一個支柱組成，支柱本身就承擔了轉向軸的角色與羊角形成硬連接，因為結構簡單，很大程度的節省了車頭機艙蓋內的橫向空間。因此，麥弗遜式獨立懸架多用于汽車的前軸。但麥弗遜式獨立懸架使車輪的跳動軌跡更接近一條直線，當車身發生側傾的時候，原本垂直于地面的輪胎也會跟著發生側傾。當然這并不意味著搭載麥弗遜獨立懸架的汽車操控性都不好，一輛汽車的操控性是多方面因素所決定的。例如保時捷911，其前軸也采用麥弗遜式獨立懸架，操控性卻非常的好。
麥弗遜懸架使用非常廣泛，從耳熟能詳的微型代步車到追求速度和操控極限的高檔跑車，很多都在前懸架上面采用了這種結構簡單、延伸性好的懸掛系統。就目前我們國內的汽車來說，大部分低中端乘用車前懸架都采用的是最基本形式的麥弗遜式獨立懸架，而中高端豪華乘用車及性能車則通常采用改進型的麥弗遜式獨立懸架，這其中以下幾種最為常見：
結構一：在麥弗遜懸架原有的基礎上增加一根上擺臂，使其結構類似于雙叉臂式獨立懸架，這種混合結構的麥弗遜式獨立懸架相較于普通的麥弗遜式懸架來說，它的操控穩定性更高，對于控制側傾有著良好的表現，舒適度方面也有一定的改進。
結構二：寶馬、凱迪拉克等中高端豪華乘用車以及許多運動型乘用車上面運用的麥弗遜式懸架則多為雙球節麥弗遜式獨立懸架。
展開 基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真
基于ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）進行麥弗遜前懸架的側傾與轉向仿真，通常需要以下步驟和關鍵點。以下內容將分步驟說明建模、參數設置和仿真分析過程：
1. 麥弗遜懸架建模
根據實際懸架硬點坐標（Hard Points）定義部件的位置和尺寸，確保懸架運動學特性準確。各部件之間按照設計要求，通過建立連接副和襯套進行懸架系統裝配。
本文介紹麥弗遜前懸架的側傾與轉向仿真，對模型的建立作如下假設: 懸架中所有零部件都認為是剛體; 減振器簡化為線性彈簧和阻尼; 各運動副內的摩擦力忽略不計; 輪胎簡化為剛性體。創建的模型如圖 1。運用 ADAMS /CAR 模塊建立與表1相對應的汽車前懸架的運動學模型，具體的模型如圖 1 所示。
圖1 麥弗遜懸架多體動力學模型
2. 參數設置
2.1 彈性元件參數
彈簧剛度：輸入懸架彈簧的線剛度。需要考慮非線性彈簧剛度，因此曲線采用變剛度數據；
阻尼系數：根據減震器性能試驗，繪制減震器示功圖，在ADAMS軟件里面設置減震器的壓縮/回彈阻尼。
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汽車電控空氣懸架試驗與仿真研究
摘要：為了準確獲知電控空氣彈簧式麥弗遜懸架代替螺旋彈簧麥弗遜懸架的可行性，開展了臺架示功試驗，得出了空氣彈簧力學特性曲線和不同電流下阻尼特性曲線。應用MATLAB 與ADAMS/Car仿真軟件，建立了整車動力學模型和C級路面模型，進行了電控空氣彈簧式麥弗遜懸架和螺旋彈簧麥弗遜懸架的仿真計算，完成了整車行駛平順性仿真研究。研究結果表明：用電控空氣彈簧麥式懸架代替螺旋彈簧麥式懸架優勢明顯。此方法可為空氣彈簧和電控懸架的研究提供一定的基礎。
關鍵詞：空氣彈簧；電控懸架；示功試驗；阻尼特性；行駛平順性
引言
汽車懸架系統的減振效果對整車的行駛平順性、操縱穩定性和通過性等多種使用性能有著很大的影響[1-2]。相比傳統的定剛度定阻尼的被動式懸架，空氣懸架有其獨特優點[3-4]：（1）空氣懸架剛度低，裝備空氣懸架的車輛可以獲得較低的固有頻率，行駛平順性好，乘坐舒適性好，能夠延長車輛的使用壽命，減輕車輛對路面的破壞；（2）空氣懸架剛度是非線性且可調節，剛度隨著車輛載荷的變化而變化，能夠有效限制振幅、避開共振、防止沖擊，空載和滿載的固有頻率基本保持不變。另外，車身姿態急劇變化時，可以使彈簧變硬，以抑制車身姿態的變化；（3）空氣懸架高度可調，不論是否載重，載重是否均勻，車身均可在一定高度保持水平。通過加裝升降控制裝置還可實現車身的升降功能，從而提高車輛的通過性，利于物流運輸的貨車上下貨物或方便乘客上下車；（4）空氣懸架質量輕，能吸收高頻振動，隔音性能好，壽命長。
展開 麥弗遜懸架動力學詳細建模流程（adams/car） ￥50
麥弗遜懸架的創建.doc
純電動汽車架構設計(一) ：電動車架構設計核心與前懸架選擇
目前國內在后驅的設計能力上還差一些，對于適合后輪驅動的H臂懸架和五連桿懸架缺乏經驗，此項對國內電動車企業而言屬于較大的挑戰。
6 前懸架形式選擇
在純電動車動力總成尺寸明顯小于燃油汽車的情況下，純電動汽車可以增加上擺臂，也就是可以采用前雙叉臂懸架或者其衍生的多連桿懸架，從而提高前懸架的側向支撐能力和轉向性能。
由于電動車整體質心高度降低，且增加的重量在整車懸架側傾中心偏下或接近位置，因此純電動車需求的側向支撐力并不高于傳統乘用車。并且大多數消費者無法通過駕乘分辨麥弗遜懸架和雙叉臂懸架的差別。單從底盤性能方面來講，雙叉臂懸架并不是必須的，麥弗遜懸架也能滿足要求。但是，純電動車對大直徑輪胎的需求可能會更多。如圖8，由于麥弗遜懸架減震器上安裝點較高，對加大輪胎直徑限制嚴重，會對整車開發產生制約。
圖8 純電動車動力總成尺寸允許布置上擺臂，車輪偏轉角度也可以增加，降低最小轉彎半徑
如果選用單級減速器或者減速器與電機同軸輸出，由于受末級齒輪或者電機動力總成輸出軸到最低點尺寸的影響，為保證合理的離地間隙和傳動軸夾角，就需要更大直徑的輪胎支撐動力總成的整體高度，如圖9所示。麥弗遜懸架由于減震器在輪胎上部，加大輪胎尺寸會受到限制。
展開 ADAMS/car在懸架設計中的應用
本文介紹了通過對麥弗遜式前懸架的部分硬點坐標進行優化，使車輪定位參數在輪跳時的變動量達到最優化,從而改善了懸架的運動學性能。但是由于受到車身布置的限制，對硬點坐標的改變只能局限在一定的小范圍內，所以得到的最優值也只是一個相對值，而非絕對的最優結果。
銷量前三的轎車 為啥都是非獨立后懸架？
小鹍身邊一位“心思細膩”的朋友告訴我，經他研究發現，不管是軒逸、朗逸還是卡羅拉，這三個品牌都有著自然吸氣和渦輪增壓兩種車型可選，并且底盤都選擇了非獨立后懸架。
可選擇的動力系統多樣，自然能吸引更多不同喜好的消費者購買，這點不用多說。
可是，這三個品牌的車型在底盤上都不約而同地選擇了前麥弗遜獨立懸架，后扭力梁非獨立懸架的組合，是否暗藏玄機？
我們都知道，如今的汽車在底盤懸架上主要有兩大類，一類是獨立懸架，而一類則是非獨立懸架。
一般來講，獨立懸架多用在中高端車型或是車系中的高配車型，而非獨立懸架一般用較低端的車型或車系中的低配車型。
當然，凡事也有例外，比如法系車，就喜歡在扭力梁非獨立懸架上一條道走到黑。
在乘用車上，常見的非獨立懸架為扭力梁懸架、拖曳臂懸架、鋼板彈簧懸架等，而常見的獨立懸架類型比較多，包括：麥弗遜懸架、雙叉臂懸架、多連桿懸架、空氣懸架、電磁懸架等。
其中，最常見的獨立懸架為麥弗遜和多連桿。不過，由于麥弗遜常用在前懸架上，也是當下世界范圍內應用最廣泛的乘用車前懸架之一。
麥弗遜獨立懸架具有結構簡單，成本低，用途廣，性價比高的特點，被行家譽為經典的設計，主要用在中小型車的前橋上。但同樣是由于結構簡單，懸架剛度較弱，穩定性差，轉彎側傾明顯，因此，在后懸架上最常見的獨立懸架為多連桿。
而最常見的非獨立懸架就是扭力梁了。在這里，小鹍主要以多連桿獨立懸架與扭力梁非獨立懸架為例來進行說明。
所謂多連桿獨立懸架，一般有五連桿和四連桿兩種，這種懸架可以有效減少轉向不足或轉向過度的情況，提高車輛的控制性能，并且結構緊湊增加了車內可用空間，不過多連桿懸架的成本較高，因此，多用于中高端車型，極少出現在低端車型上。
那些經常出現在低端車型上的，通常是我們所說得非獨立懸架。
展開 #汽車懸架#9個汽車懸架的經典姿勢
麥弗遜還有一些改良變種，寶馬雙球節減震支柱前懸架，和一些日韓車系用的連桿支柱式獨立懸架都是變種麥弗遜上，原理是一樣的，只是在調校和細節上有所不同，對麥弗遜有所改進。
5.多連桿
多連桿獨立懸架，可分為多連桿前懸架和多連桿后懸架系統。其中前懸架一般為3連桿或4連桿式獨立懸架；后懸架則一般為4連桿或5連桿式后懸架系統，其中5連桿式后懸架應用較為廣泛。
多連桿式懸架舒適性能很好，操控性能也和雙叉臂式懸架難分伯仲，對于很多中大型車來說由于空間充裕、且注重舒適性能和操控穩定性，所以大多使用多連桿懸架。
前一陣斷軸的速騰的后懸架就是采用了非獨立的扭轉梁，而在5月份偷偷將新車升級為多連桿后懸架，并且售價不變。
6.雙叉臂
雙叉臂式通常采用上下不等長叉臂（上短下長），讓車輪在上下運動時能自動改變外傾角并且減小輪距變化減小輪胎磨損，并且能自適應路面，輪胎接地面積大，貼地性好，很多強調運動性能的車型都喜歡采用雙叉臂。
雙叉臂缺點在于制造成本高、懸架定位參數設定復雜，比麥弗遜更占空間。
7.雙橫臂
國內常見的是雙橫臂懸架也是獨立懸架的一種， 雙橫臂式懸掛和雙叉臂式懸掛有著許多的共性，只是結構比雙叉臂式簡單些，也可以稱之為簡化版的雙叉臂式懸掛。國內部分中型車的前懸架會采用雙橫臂，也有思域這種另類的緊湊型用來做后懸架。
實際上獨立懸架的使用和車輛的檔次以及產品的定位有關系，小型車上很少會在后懸架上使用獨立懸架，而大型豪華車則很少在前懸架上用麥弗遜。基本上如果一款車之前使用雙叉臂或是雙橫臂，而新款則改成了麥弗遜，那就是為了多賺錢，和提升性能毛關系沒有。
8.非獨立懸架
非獨立懸架系統的結構特點是兩側車輪由一根整體式車架相連，車輪連同車橋一起通過彈性懸架系統懸架在車架或車身的下面。
展開 NVH-CAE傳遞函數分析思路與后處理程序的實現 ￥10
常見的底盤類型有：前麥弗遜懸架+后扭力梁懸架結構，這種在家庭用三廂車上比較常見。另一種為前麥弗遜懸架+后多連桿懸架，或者前麥弗遜懸架+后雙叉臂懸架，這種懸架構造在許多SUV上比較常見。不管哪種懸架，其與底盤的接附點都能到20個以上。拿NTF（Noise transfer function）來說，一共22個接附點，每個接附點3個激勵方向，有4個聲腔響應點，那么整體的傳涵數量有：22×3×4=264。傳涵分析的目的，就是從這近300條的傳涵中判斷車體的風險點，并進行優化。這是一項非常有挑戰性的工作。如何為這些傳涵劃分目標曲線，如何具體去評價這些傳遞函數，都非常的考驗每一個NVH-CAE工程師。
那么，怎樣才能從如此之多的曲線中得到整車振動噪聲的風險點呢？根據我的一些經驗，可以從以下幾個方面來考慮：
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淺談車輛多體動力學建模
懸架系統是車輛動力學系統的重要組成，故本文主要基于懸架來介紹車輛多體動力學的建模方法。
二 懸架基本構造
懸架是汽車車架與車輪之間傳力裝置的總稱，它能夠傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面傳給車架或車身的沖擊力，并減少由此引起的震動，以保證汽車能平順行駛。典型的懸架結構由彈性元件、導向機構、減震器、緩沖塊以及橫向穩定桿等組成。
圖一 懸架結構基本組成[1]
目前，常用的懸架結構主要有麥弗遜式懸架、雙橫臂式懸架、多連桿式懸架、扭轉梁式懸架等。
三 動力學建模
3.1 模型簡化
懸架系統是一個非常復雜的系統，進行動力學建模分析前應進行一定程度上的簡化，將沒有相對運動關系的零部件組合為一體。根據零部件的真實運動關系確定合理的約束類型，通過約束連接各零部件，建立懸架系統的動力學簡化模型。
圖六 麥弗遜懸架基本構造[5]
3.2 拓撲結構
建立車輛多體系統動力學模型的關鍵在于理清系統的拓撲結構。所謂拓撲結構指的是將系統內部的實體抽象成與其大小、形狀無關的“點”，而實體間的連接抽象成線，其本質就是研究系統內部各部件之間的連接關系。下圖以麥弗遜懸架為例，描述了其在垂向路徑下的拓撲結構關系。
圖七 麥弗遜懸架垂向路徑拓撲結構
子系統內部及各子系統之間通過約束副建立連接關系，在多體系統動力學建模過程中，常用的約束主要有鉸鏈（Joint）約束與襯套（Bushing）約束。鉸鏈約束是一種理想約束，對于柔性連接我們則采用襯套約束。襯套約束是連接在兩個部件之間，通過6個自由度（3個軸向，3個轉向）來定義連接狀態。其中常見的鉸鏈約束類型如下：
表一 常用鉸鏈約束類型[6]
3.3 屬性參數
建立車輛多體系統動力學仿真模型對于參數需求較大，參數精度要求高。
展開 基于ADAMS的汽車懸架靜態工作載荷提取
本文介紹麥弗遜前懸架工作載荷提取，使用的模型如圖1所示，懸架參數如圖2所示：
圖1 麥弗遜懸架模型
圖2 懸架參數
2. 定義分析工況：靜態載荷分析旨在考察懸架在極限工況下的受力。常見的分析工況包括：
· 靜載工況：模擬車輛靜止于水平路面。
· 制動工況：模擬緊急制動時的載荷轉移。
· 轉向工況：模擬轉彎時的側向載荷。
· 沖擊工況：模擬通過不平路面時的垂直載荷。
· 側翻工況：極端側傾情況。 需要根據經驗和設計要求確定工況，并計算各工況下在車輪中心或接地點應施加的力與力矩（即靜載輸入）。
展開 基于多體動力學的懸架零部件載荷分析
1.模型的建立
建模忽略實際車輛的不對稱性，懸架左右側所有硬點、部件質量屬性和彈簧、減震器及襯套性能參數均認識完全一致。利用懸架模型導入整理后的硬點數據文件，定義部件和連接關系后建立的麥弗遜前懸架模型如下圖所示：
圖1 麥弗遜前懸架模型
模型主要由車輪、轉向節、轉向橫拉桿、下控制臂、減震器、螺旋彈簧、柔性穩定桿、橡膠襯套及轉向系組成。下控制臂內端通過前、后兩個襯套與車體相連，外端通過球副與轉向節相連；減震器下支柱與轉向節固定，上支柱通過襯套與車體相連，上下支柱通過圓柱副和彈簧相連；轉向橫拉桿外端與轉向節通過球副相連，內端通過萬向節副與轉向系相連。
在實際工程中，汽車前懸架下控制臂存在前后襯套的軸向力過大而拔出，外端球頭的拔脫力及擠壓力過大而拔脫或擠壓破壞的情況等，這些都將影響汽車的行車安全和正常行駛。因此，本文將在不同典型工況下對這些關健零部件進行受力分析。
展開 汽車下擺臂強度分析——慣性釋放法（Inertia Relief Anglysis） ￥15
愿你我長期成長
文 兔叔 來自北方的汽車工程師
引言
為了使懸架的結構設計更合理且更加可靠的使用性能，
利用ADAMS/CAR 建立懸架動力學模型，
根據整車相關參數計算仿真邊界條件，
選擇單側凸包、緊急制動、極限轉向3種懸架承受較大的工況下進行運動仿真分析。
并且從中提取懸架各鉸接點的載荷作為有限元分析求解的邊界條件。
利用hypermesh對懸架進行不同工況的強度分析，
研究應力分布情況。
慣性釋放原理
慣性釋放典型應用與模擬飛機的飛行、
汽車在試驗場的行駛以及衛星在太空中的遨游等實際工程應用。
慣性釋放的原理是先計算不平衡外力作用下結構的運動（加速度），通過慣性力構造一個平衡的力系，
使得支座反力等于零，
可以消除不適當的約束對變形和應力狀態的影響，
求解得到的節點位移其實是描述所有節點相對于該支座的相對運動，
從而消除了因為直接對支座進行約束時產生的約束端附近的應力集中。
知識拓展
在牛頓定律的基礎上，引人慣性力的概念，可以導出研究非自由質點系的另一種方法——動靜法。
動靜法以我們熟悉的靜力學方法研究非自由質點系的運動學問題，
使動力學問題求解之動力學方法更易于掌握。
并且由于方法上的改進使得“動”“靜”相通，產生了理論上的飛躍。
主要學習的內容
1、利用ADAMS/CAR 自帶的麥弗遜懸架，根據下擺臂硬點建立簡化版下擺臂。
2、在hypermesh進行網格劃分、材料編輯、屬性編輯。
3、在hypermesh建立局部坐標系，使坐標系與adams/CAr中建立的marker坐標系相同，介紹右手法則。
4、根據adams/CAR中提取的載荷，在hypermesh中建立相應的載荷。
5、設置卡片信息，主要是慣性釋放設置。
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