平衡懸架的案例
Adams平衡懸架
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商用車平衡懸架主要結構有：推力桿、中后橋、板簧、平衡軸。
1.推力桿主要有直推和V推，其作用是限制橋的位移，直推一般限制橋的縱向位移（X方向），而V推可以限制縱向和橫向（Y方向）的位移。
2.平衡軸分為整體式和斷開式。
商用車平衡懸架的主要作用就是保證中、后橋行駛在不平路面時，輪胎能時刻接地。因為平衡懸架的平衡桿多為等長結構，因此中、后橋的垂向載荷能時刻相等。
Adams建立的平衡懸架如下圖所示。
分析前，我們需要校核下中、后橋輪胎的垂向力，以保證模型的準確性。
展開 ADAMS平衡懸架載荷分析
商用車平衡懸架主要結構有：推力桿，中后橋，板簧，平衡軸。推力桿主要是限制橋的位移，直推一般限制橋的縱向位移，而V推可以限制縱向和橫向的位移。平衡軸的主要作用就是保證中、后橋行駛在不平路面時，輪胎能時刻接地。因為平衡懸架的平衡桿多為等長結構，因此中、后橋的垂向載荷能時刻相等。
Adams中提供了_MDI_TASA_TESTRIGS懸架試驗臺，可以幫助我們搭建平衡懸架裝配模型，如下圖所示。
平衡懸架靜載荷計算與仿真分析：
垂向工況下，垂向力主要作用于板簧和車橋連接處a，且中、后橋垂向載荷基本一致。
縱向工況下，縱向力主要作用于推力桿，根據力矩平衡，可以計算得到推力桿與車橋連接處b載荷。理論計算與仿真值相當。
通過理論計算與仿真間接驗證了模型的可信度。
注意點：在搭建模型時，硬點的位置尤為重要。例如垂向工況下，如果中后橋的載荷相差較大，可以是由于平衡軸的中心到中后橋的距離不相等導致；上下推力桿到輪心的位置要與實際一致，否則縱向工況下，計算與仿真得到的載荷誤差較大大。
來源：有限元探索
展開 載重汽車平衡懸架特性分析
載重汽車平衡懸架特性分析
載重汽車平衡懸架的特性分析.part1.rar
載重汽車平衡懸架的特性分析.part2.rar
CAE技術在卡車降成本中的應用
，但是平衡懸架橫梁上的應力比原車架降低8.2％；因此上述各方案中，最優方案是方案九。
有限元技術在某自卸車結構改進中的應用
關鍵詞：車架；整體結構橫梁；NASTRAN；有限元分析
引言
北奔6X4某類型自卸車經常在礦區使用，平衡懸掛處的背靠背橫梁經常發生斷裂，嚴重影響客戶的使用，為了滿足此地區的客戶要求，北奔設計人員針對此類問題，將原來的鍛件橫梁改為整體鑄造橫梁。
針對這種新結構，在試驗過程中，發生了整體鑄造橫梁斷裂現象，如下圖1.1所示。針對斷裂現象，北奔設計人員提出了很多解決方案，例如加大斷裂處的鑄造圓角，移動鑄造橫梁附件的橫梁，在鑄造橫梁附近添加橫梁等方案，通過仿真計算，發現這幾種方案對于整體鑄造橫梁的受力幾乎沒有影響。最終北奔設計人員將整體鑄造橫梁重新做了設計。改進后的新結構橫梁，仿真計算時都能滿足設計指標，而且在實際路試中沒有再出現斷裂現象。圖1.2為新設計的結構改進后的結構示意圖。
圖1.1 新設計整體鑄造橫梁斷裂圖
（a）改進前新結
（b）改進后新結
圖1.2 整體鑄造橫梁新結構改進前后示意圖
2.車架有限元模型
圖2計算時的有限元模型
車架的有限元模型包括：車架總成，副車架總成，簡化的懸架、橋、輪胎。車架總成主要是由縱梁、襯梁、橫梁總成、整體鑄造橫梁等零部件構成。車架縱梁、襯梁、橫梁，筋板等鈑金件都是等壁厚的，采用殼單元對這些部件劃分，整體鑄造橫梁采用詳細的四面體十節點實體單元劃分。副車架總成為焊接車架模型，副車架里模型主要是鈑金件及型材，所以全部采用殼單元模擬，焊接部位采用相應的殼單元來模擬。懸架主要包括：前后鋼板彈簧支座、平衡軸、鋼板彈簧、橫向穩定桿。前后鋼板彈簧支座、平衡軸等都是鑄件，采用四面體十節點實體單元模擬，穩定桿采用桿單元模擬。 橋、輪胎采用簡化的梁單元模擬，橋與橫向穩定桿、橋與板簧的連接采用簡化的梁單元模擬。
展開 汽車橫向穩定桿有啥用？元王CAE仿真告訴你
橫向穩定桿（sway bar, anti-roll bar, stabilizer bar），又稱防傾桿、平衡桿，是汽車懸架中的一種輔助彈性元件。知道橫向穩定桿這個零件的車友，已經是高段位的汽車達人了，但可能依然有不少人對這根棍棍的具體作用不是很清楚。
橫向穩定桿的功用是防止車身在轉彎時發生過大的橫向側傾，盡量使車身保持平衡。汽車懸架彈簧的核心功能是要讓車輪盡可能地接地，并且讓車里的人坐著舒服的，但當汽車轉彎時如果沒有穩定桿就會變成這樣↓↓↓歪的不得了。
穩定桿雖然不起眼，但對于汽車的安全性、穩定性和形式平順性卻起到了不可估量的巨大作用。以汽車穩定桿為研究對象,通過采用CAE軟件對穩定桿進行仿真分析,得到應力應變分布特征，找出所建模型的薄弱點,對穩定桿產品的結構優化有重要意義。
以下為元王為某汽車零部件企業做的汽車穩定桿有限元分析案例。
分析背景
零件1：穩定桿桿體（1個）零件2：襯套（2個）
零件3：卡箍（2個）
相對運動方向：垂直于固定面
工況1：在穩定桿相對運動為84.5mm時，穩定桿的應力分布以及剛度曲線
工況2：在穩定桿相對運動為106.8mm時，穩定桿的應力分布以及剛度曲線
有限元模型
分析結果（工況1）
在穩定桿相對運動為84.5mm時，穩定桿最大等效應力576.2Mpa，低于所用材料屈服強度（SUP9/1180Mpa），未發生塑性變形，滿足設計要求。
應力云圖
穩定桿位移與力（剛度）曲線
分析結果（工況2）
在穩定桿相對運動為106.8mm時，穩定桿最大等效應力728.9Mpa，低于所用材料屈服強度（SUP9/1180Mpa），未發生塑性變形，滿足設計要求。
展開 基于多體動力學的懸架零部件載荷分析
前懸單側車輪制動力為：
Ff=1/2×ma×μ=4890.28N
由后輪接地點力矩平衡方程得：
Wf=1/2×(ma×h+mg×b)/L=5455.4N
3.2 最大側向力工況
當汽車達到側翻臨界狀態時，側翻方向車輪的垂直反力和側向力達到最大，左側的車輪不受力。
圖15 最大側向力工況受力圖
臨界右側翻時，對于剛性汽車，由力矩平橫可知，汽車右輪所受的最大總側向力為：
Fy=ma=(mg×B/2)/h=13818N
對于帶懸架的汽車，由于側傾引起汽車質心位置的偏移及外側輪胎的彈性變形使輪胎接地中心向內偏移，使輪距B減小，根據經驗取Fy的0.9倍作為最大側向力。
由后懸右輪力矩平衡可知，前懸架右輪所受最大側向力為：
Fyf=0.9Fy×b/L=6660.57N
4.仿真結果和結論
將以上工況靜力分析結果加載到前懸上進行仿真，仿真結果如下表所示：
表3 各工況前懸零部件載荷仿真結果
從表中可以看出橫拉桿球頭的拔出力與擠壓力都很小，可以不作技術要求，下擺臂襯套及球頭不同工況下的最大受力都較大，應作技術要求以保證汽車的安全性。下擺臂前襯套可以軸向安裝力不小于10KN作為技術要求；下擺臂后襯套可以軸向安裝力不小于5KN作為技術要求；下擺臂球頭可以抗拔出力不小于5KN，抗擠壓力不小于25KN作為技術要求。通過本文方法，利用LMS Motion多體動力學方法計算出關健零部件的載荷，能使整車廠向相關供應商提出更加合理、精確的技術要求。
文章來源：CAE愛聯盟
展開 汽車大觀｜長安歐尚X5征戰“天荒坪”，藍鯨動力展現“真”實力
長安歐尚X5低趴低質心的整車設計，630mm質心高度同級最低，在高速過彎中能夠很好地控制車身，保持車輛穩定性；同級最寬1860mm車身，0.859高寬比，整體營造出的低趴姿態，不僅有速度，更有顏值；擁有46項優異運動學指標，還擁有平衡穩定的底盤懸架，底盤懸架提高了20%的抗側傾能力，極大保障了駕控的穩定性。
在天荒坪長達18公里的盤山公路上，長安歐尚X5通過多彎路險的雙重考驗，表現出強大的產品實力。
面對多彎路況，尤其是多連發的大角度彎道，長安歐尚X5展現出平穩的過彎性能，這正是來自長安歐尚獨有的“云鷹”動態控制技術——“EAGLE MOTION TRAIL”的高水平調教。首先，車輛在設計之初就被賦予了“彎道基因”，可謂是與“鷹”俱來。同級最低的630mm質心高度，大大提升了高速過彎時對車身的控制。另外，底盤懸架提高了20%的抗側傾能力，同時采用全新模塊化設計，擁有46項優異運動學指標，可極大保證過彎時車輛的平衡穩定。
顏值、空間樣樣精通
長安歐尚X5不僅擁有過強的產品力，顏值和空間也同樣打動人。
長安歐尚X5采用了家族全新的“塑光設計美學”，前臉“光瀑飛流格柵”內部是由九明八暗三重影構成，前臉六邊形進氣格柵內部由黑色與經過鍍鉻飾條裝飾的亮光格柵構成，格柵右上角的紅色S標識、兩側分體式LED大燈以及底部有著較大開口的進氣孔造型，令車頭更加凌厲動感。車身側面，分段式腰線讓車側看上去更顯靈動。
走進車內，長安歐尚X5內飾頗具科技感與運動感，中控臺簡單大方，配備了雙聯大屏提升科技感。D型運動方向盤，人字形美式縫線，精密縫合，順滑貼手，打孔皮質包覆?？照{出風口帶有品牌LOGO設計，可見這款車型的設計非常精致且細膩。座椅方面，立體直線斜紋條絨，撫摸有凹凸的層次感，皮質和織物撞色拼接。
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