麥弗遜式獨立懸架的案例
Abaqus Connector-搭建整車底盤懸掛系統
汽車的舒適性、操控性跟底盤的懸掛系統有著密切的關系，麥弗遜式獨立懸架是比較常見的一種懸掛系統，它的舒適性還可以，結構簡單而且成本相對低廉，所以在現代汽車工業中有著非常廣泛的應用，本期文章將介紹使用Abaqus Connector搭建整車麥弗遜式獨立懸架。
麥弗遜式獨立懸架
麥弗遜式獨立懸架結構主要包括減震器（彈簧、阻尼器）、控制臂、穩定桿等，這些部件之間通過多種運動副連接在一起，傳遞載荷與運動關系。Abaqus中的Connector單元可以表達各種復雜的連接關系，實現汽車底盤懸掛系統的動力學建模分析。
Abaqus中的Connector單元（部分）
首先，我們可以簡化出懸架部件的基本構型，并以剛體的形式納入整車懸掛系統模型中，各個部件之間的連接關系采用Interaction模塊中的Connector單元來完成建模。
麥弗遜式獨立懸架結構簡化模型
Connector單元的GUI建模工具
底盤懸掛系統動力學模型整車外觀
轉向系統采用三種連接器單元：U Joint、Flow-Converter、Slip Ring，可以實現將轉向柱的轉動轉化為前輪拉桿的平動，推動前輪進行同步轉向。
轉向系統
利用Axial連接器的Elasticity和Damping屬性來定義各獨立懸架的減震器。
碾過減速帶（23.8Km/h）
減震彈簧的力-時間曲線
通過方向盤控制汽車的前進方向，先向左打一圈，再迅速回正、緊接著向右打一圈，繞過減速帶，在現實中操作起來很容易，現在我們要在Abaqus中實現這個過程，注意速度云圖，輪胎與地面接觸區域為藍色，代表此時輪胎純滾動。
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 麥弗遜式（滑柱擺臂式）獨立懸架的CAE分析 ￥111
汽車的懸架系統是汽車行業在可靠性設計中所關心的部件之一，通過CAE仿真指出汽車懸架的靜態剛度曲線、固有頻率、對路面激勵的傳遞提醒等，為進一步改進結構設計提供了理論依據，為汽車行業在提高可靠性、降低產品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。
分析概述:
此案例是我司做的一個麥弗遜式（滑柱擺臂式）獨立懸架的分析，主要對以下五點進行的分析，。
1. 懸架靜態剛度曲線及固有頻率
2. 懸架總成對路面激勵的傳遞特性
3. 懸架側傾（橫向）剛度
4. 懸架縱傾（縱向）剛度
5. 相關零件的強度及疲勞壽命
以更加了解汽車的懸架系統，幫助客戶做出更優秀的汽車懸架設計。
展開 扭轉梁式半獨立懸架建模與動態特性分析
摘 要：介紹了在ADAMS 環境下建立扭桿梁式半獨立懸架的等效多體動力學模型和柔性體－剛
體模型的方法，對兩種模型進行了以定位參數變化為目標的懸架動力學仿真分析，并探討了兩種建
模方法的特點。同時通過試驗對兩種建模方法的有效性和可行性進行了驗證。該文所做的工作為轎
車扭桿梁式半獨立懸架的建模提供了新的方法，也為進一步的整車動力學建模和仿真以及輪胎不均
勻磨損的研究打下了一定的基礎。
關鍵詞：扭桿梁式半獨立懸架；仿真；動態特性，ADAMS
扭轉梁式半獨立懸架建模與動態特性分析.pdf
展開 
4×4輪式車可升降獨立懸架的方案設計和建模仿真
摘 要：本文對4×4 的輪式車的可升降獨立懸架進行了方案選擇與具體設計；前懸架采用雙橫
臂式扭桿彈簧帶摩擦減振器的可提升懸架，后懸架采用肘內傳動式單縱臂導向機構的可提升懸
架；并在此基礎上用ADAMS 軟件建立了整車三維實體參數化模型，在該模型下對方案進行了動
態仿真研究。最終確定出該懸架方案形式是一種可行方案。在方案驗證時，本文采用了虛擬樣機
設計技術和動態仿真研究手段，利用輪式整車模型，在ADAMS/View 環境下，以操縱穩定性分析
為重點，進行了車輪提升、通過性、穩態轉向特性、瞬態橫擺響應以及回正能力等的仿真分析；
同時，建立了八級路面譜的生成模塊，在通過性仿真中建立了斜坡路和梯形路障的路面模型。
關鍵詞：輪式車 獨立懸架 升降 方案設計 仿真
4×4輪式車可升降獨立懸架的方案設計和建模仿真.pdf
展開 汽車懸架系統專題（7）：圖解各類獨立懸架
獨立懸架的左右車輪不是用整體車橋相連接，而是通過懸架分別與車架（或車身）相連，每側車輪可獨立下下運動。轎車和載重量1t以下的貨車前懸架廣為采用，轎車后懸架上采用也在增加。越野車、礦用車和大客車的前輪也有一些采用獨立懸架。
根據導向機構不同的結構特點，獨立懸架可分為：雙橫臂，單橫臂，縱臂式，單斜臂，多桿式及滑柱（桿）連桿（擺臂）式等等。按目前采用較多的有以下三種形式：(1) 雙橫臂式，(2) 滑柱連桿式，(3)斜置單臂式。按彈性元件采用不同分為：螺旋彈簧式，鋼板彈簧式，扭桿彈簧式，氣體彈簧式。采用更多的是螺旋彈簧。
雙橫臂式（雙叉式）獨立懸架
如圖1所示為雙橫臂式獨立懸架。上下兩擺臂不等長，選擇長度比例合適，可使車輪和主銷的角度及輪距變化不大。這種獨立懸架被廣泛應用在轎車前輪上。雙橫臂的臂有做成A字形或V字形，如圖2所示。V形臂的上下2個V形擺臂以一定的距離，分別安裝在車輪上，另一端安裝在車架上。
不等臂雙橫臂上臂比下臂短。當汽車車輪上下運動時，上臂比下臂運動弧度小。這將使輪胎上部輕微地內外移動，而底部影響很小。這種結構有利于減少輪胎磨損，提高汽車行駛平順性和方向穩定性。
圖2:不等臂式懸架
滑柱擺臂式獨立懸架（麥弗遜式或叫支柱式等）
這種懸架目前在轎車中采用很多。如圖3所示。滑柱擺臂式懸架將減振器作為引導車輪跳動的滑柱，螺旋彈簧與其裝于一體。這種懸架將雙橫臂上臂去掉并以橡膠做支承，允許滑柱上端作少許角位移。內側空間大，有利于發動機布置，并降低車子的重心。車輪上下運動時，主銷軸線的角度會有變化，這是因為減振器下端支點隨橫擺臂擺動。以上問題可通過調整桿系設計布置合理得到解決。
一汽奧迪100型轎車前懸架。
展開 8X8輪式越野車獨立懸架和整車性能仿真分析與優化
本文結合某汽車制造廠家資助的“8X8 輪式越野車獨立懸架和整車性能仿
真分析與優化”課題，運用 ADAMS 軟件，建立了該車前、后獨立懸架模型、轉
向系模型、輪胎模型、路面模型，并在此基礎上建立了 8X8 輪式越野車整車
模型。
本文首先對該越野車的前、后獨立懸架進行了運動學建模和仿真分析，
得到車輪定位參數、輪距、懸架剛度、懸架側傾中心高度、懸架側傾角剛度及
單縱臂式獨立懸架輪胎滑移角隨車輪中心跳動行程的變化關系，并對該車型
一、二橋麥式獨立懸架進行了參數優化設計。
然后對該車型進行了整車操縱穩定性和行駛平順性的建模，按照國標
GB/T6323.1-94～GB/T6323.6-94《汽車操縱穩定性試驗方法》，仿真分析了該
車型穩態回轉性能、轉向回正性能和轉向瞬態響應性能，按 GB/T13047-91《汽
車操縱穩定性指標限值與評價方法》得到了該車型操縱穩定性評價計分總值為
94.59 分，認為該車型的操縱穩定性符合國標要求；接著對整車進行了行駛平
順性的仿真分析，得到了越野車在 B 級路面上以 75km/h 和在 E 級路面上以
30km/h 的速度行駛時座椅上垂直振動的 1/3 倍頻程加速度均方根譜，在 1～
80Hz 頻率范圍內滿足 ISO2631 規定的 2.5h 疲勞－功效降低界限的要求。
展開 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 simpack麥弗遜懸架建模過程（英文）
how-to-model-a-mcpherson-suspension.part4.rar
how-to-model-a-mcpherson-suspension.part1.rar
how-to-model-a-mcpherson-suspension.part2.rar
how-to-model-a-mcpherson-suspension.part3.rar
simpack麥弗遜懸架建模過程（英文）
how-to-model-a-mcpherson-suspension.part1.rar
how-to-model-a-mcpherson-suspension.part2.rar
how-to-model-a-mcpherson-suspension.part3.rar
how-to-model-a-mcpherson-suspension.part4.rar
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。
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
拓撲優化在獨立懸架構件設計中的應用
目前新能源汽車對結構件輕量化水平要求越來越高，本課題以某款四驅SUV獨立后懸構件為例，說明拓撲優化方法在實際工程中的應用。最終產品以輕量化為目標，在設計過程中始終性能為約束條件，經過優化后產品不僅滿足各項性能要求，并且重量比原方案減重18%，達到設計目標。
2 問題描述
在某款大型四驅SUV獨立后懸結構開發設計過程中，由設計部提供的原方案經性能分析，局部應力集中比較明顯，但是結構整體應力水平不高，存在重量減輕的可能性。仿真工程師決定采用拓撲優化的方法，重新設計構件的整體結構形式，使結構受力更合理，并降低產品重量。
構件的設計空間如下圖所示，在藍色半通明區域內設計該構件。
經多體動力學分析，該構件受力可以簡化為平面內受力，因此將拓撲空間簡化為平面結構。利用拓撲優化，確定控制臂的整體結構形式，為后續優化設計提供基礎構型。
3 優化設置
約束條件：應力＜設計應力；端點位移＜設計位移
優化目標：質量最小。
4 優化結果
經過多次優化迭代后拓撲迭代結果，請參看下圖。
通過拓撲結果可以看出構件的基本結構形式，及加強筋的分布。根據拓撲結果進行數模設計，如下圖：
其中綠色輪廓為新設計結構，紫色網格為原設計，可以看出兩者之間的明顯的結構區別。
5 性能對比
選取最危險工況，進行強度對比，如下圖，優化后應力由340降到287，并且應力分布流暢合理。
6 課題結論
拓撲優化在零部件類的設計過程中，利用高效的仿真技術驅動結構改進及設計，不僅可以保證產品性能要求，還大大地縮短了開發周期，降低生產成本。
展開 利用ADAMS對雙橫臂獨立懸架進行仿真分析
通過某商務車的獨立懸架的數學建模和仿真模型, 利用ADAMS軟件精確地計算汽車運動中懸架定位參數的變<BR>化, 分析了該懸架定位參數對操縱穩定性的影響, 以提高產品開發質量。
有興趣的朋友可以到這里下載:
http://www.caenet.cn/paper/Paper.aspx?ID=385
利用ADAMS對雙橫臂獨立懸架進行仿真分析
通過某商務車的獨立懸架的數學建模和仿真模型, 利用ADAMS軟件精確地計算汽車運動中懸架定位參數的變<BR>化, 分析了該懸架定位參數對操縱穩定性的影響, 以提高產品開發質量。
下載地址:
http://www.caenet.cn/paper/Paper.aspx?ID=385
