橡胶衬套刚度对悬架K&C特性及整车操纵稳定性的影响

摘要

随着橡胶元件在现代汽车上的广泛应用，作为具有弹性，粘性阻尼特性，大变形时的塑性特性的橡胶衬套偏离当初设计者采用它提高汽车操纵稳定性以及乘坐舒适性的初衷，对整车性能也造成了负面的影响。
　　 橡胶衬套的改变会对整车造成影响，其安装方向的改变；几何结构尺寸的不同；材料属性的变化等都会影响悬架甚至整车的性能。但归根结底，主要表现在橡胶衬套的刚度值上。研究表明，橡胶衬套对不同形式的悬架结构影响不同。考虑到橡胶衬套对悬架的运动特性和整车性能的重要影响，进行了不同橡胶衬套刚度下悬架的K&C特性分析以及操纵稳定性的比较分析。
　　 本文具体阐述了悬架K&C特性的内容，研究方法，虚拟样机中的仿真实验以及其评价指标对整车操纵稳定性的影响。在ADAMS中建立了面向特性的橡胶衬套力学模型，并建立了包含有橡胶衬套的麦弗逊悬架、双横臂悬架以及国内某车型的前后独立悬架。在ADAMS虚拟软件中调整橡胶衬套的刚度值进行平行轮跳实验和侧向力作用实验，得到不同橡胶衬套刚度下悬架评价指标随轮跳和侧向力变化的曲线，并比较分析各悬架在不同橡胶衬套刚度下K&C特性。结果表明橡胶衬套刚度值越小，评价指标越灵敏，且各悬架对刚度值的灵敏度不一样。
　　 在Carsim软件中建立了国内某车型的整车模型，主要研究不同橡胶衬套刚度下悬架K&C特性对整车操纵稳定性的影响。根据国家操纵稳定性标准，对该车不同橡胶衬套刚度下进行了蛇行实验，转向瞬态响应实验中的角阶跃输入实验以及稳态回转实验，根据国家操纵稳定性评价方法对各橡胶衬套刚度下的实验进行计分。结果表明对于国内该车型，随着橡胶衬套刚度的增加，该车的操纵稳定性能有所改善。