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登錄扭力梁懸架模型的案例
福特汽車使用Adams開發創新的懸架設計
圖1 : 扭梁式懸架俯視圖
圖2 : 扭梁式懸架側視圖
如圖2所示,扭梁式懸架中的輪心位于襯套后方。這導致車輪隨著車輛行駛而向前反彈。具有扭梁式懸架的車輛還表現出過度轉向的情況,即汽車的后部在轉彎時向外滑移(圖3)。轉彎過程中的過度轉向效應是由輪胎收到側向力后產生的 toe-out 效應引起的,即輪胎的前部與后部相距較遠。(圖4)
圖3 : 扭梁式懸架的缺點: 過度轉向效應
圖4 : 扭梁式懸架的缺點: toe-out效應
過去解決這些問題的方案涉及復雜的加固或附加的Watt 連桿。這會增加成本,增加重量并導致 NVH 問題。諸如傾斜襯套連結到車身的角度來減小 toe-out 角度的措施會導致側向柔度增加和車輛敏捷性減弱。
探索新的懸架設計
福特的扭梁式懸架設計通過兩項創新克服了這些挑戰。為了開發創新的懸架系統,福特汽車動力學團隊創建了具有柔性扭梁的 Adams Car 模型。Adams Car 是在Adams 框架基礎上開發的基于模板的車輛建模解決方案。使用 Adams Car 的工程師可以構建車輛系統或子系統的虛擬樣機,并通過車輛工況庫測試其性能。在扭力梁懸架模型中,輪轂、前框架和前下部控制臂均建模為柔性體。該團隊廣泛使用Adams仿真來評估設計概念,并再次驗證力矢量彈簧。
圖5 : 在Adams模型中的柔性體
通過一組虛擬仿真工況測試了帶有常規彈簧和力矢量彈簧(圖6和圖7)的車輛模型,來比較性能。通過改變硬點來實現彈簧的傾斜。硬點是用于構建參數化模型的基本建模元素。Adams的仿真結果顯示,轉彎外側的toe-out效應減少了10%。
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