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摘要：汽車四輪定位參數(shù)與懸架密切相關(guān)。汽車懸架對(duì)于車輛的行駛性能、安全性和舒適性至關(guān)重要。DTAS 3D提供了各類型懸架的公差仿真分析方法。
關(guān)鍵字：DTAS 3D、前后懸架、公差仿真分析、 運(yùn)動(dòng)耦合
一、懸架公差分析綜述
懸架是車身（或車架）與車輪（或車橋）中間的連接裝置的總稱，是汽車的重要組成部分。汽車懸架對(duì)于車輛的行駛性能、安全性和舒適性都至關(guān)重要，同時(shí)四輪定位參數(shù)與懸架密切相關(guān)，對(duì)車輛的正常行駛也起著關(guān)鍵作用。汽車在行駛過程中會(huì)遇到各種路面顛簸和不平，懸架系統(tǒng)通過彈簧、減震器等部件的協(xié)同工作，能夠有效地緩沖和吸收這些震動(dòng)，減少車身的起伏和晃動(dòng)，使乘客感受到更加平穩(wěn)舒適的駕乘體驗(yàn)。懸架系統(tǒng)對(duì)汽車的操縱穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用。它能夠保持車輪與地面的良好接觸，使輪胎在各種行駛條件下都能有效地傳遞力和力矩。在轉(zhuǎn)彎、制動(dòng)和加速時(shí)，懸架系統(tǒng)通過合理地分配車輪載荷，控制車身的姿態(tài)變化，確保汽車按照駕駛員的意圖行駛，提高行駛的安全性和操控性。
懸架公差仿真分析目標(biāo)是各公差對(duì)四輪定位參數(shù)的影響。前后輪的四輪參數(shù)包括車輪外傾、前束、前輪還包括主銷傾角等。
DTAS 3D兩種方式進(jìn)行底盤懸架公差仿真分析，一是可以通過建立面向底盤的靜態(tài)虛擬裝配，如多約束裝配、旋轉(zhuǎn)裝配等，將公差分析與運(yùn)動(dòng)分析耦合仿真分析。第二種方式是建立各種運(yùn)動(dòng)副及驅(qū)動(dòng)。兩種方式雖然建模方式略有差異，但本質(zhì)及結(jié)果是一致的。
DTAS 3D兩種建模思路可以解決以下懸架形式，麥弗遜、雙叉臂、三連桿、四連桿、五連桿、H臂等。麥弗遜前懸是經(jīng)典的前懸形式，由于麥弗遜前懸的一些弊端，在麥弗遜的基礎(chǔ)上逐步衍生出了雙叉臂前懸等。將麥弗遜前懸的結(jié)構(gòu)應(yīng)用在后懸上為三連桿后懸，俗稱筷子懸架，其結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)單，成本低廉。隨著對(duì)操控的要求越來越高，在三連桿的懸架形式上逐步發(fā)展出了四連桿(拖曳式刀臂懸架)、五連桿、H臂等懸架。本文主要討論雙叉臂前懸與五連桿后懸的建模方法。
如圖所示：
二、雙叉臂前懸與五連桿后懸的公差分析
建模思路：
雙叉臂前懸主要建立如下的運(yùn)動(dòng)副，包括2個(gè)驅(qū)動(dòng)副，一個(gè)是輪跳的，另一個(gè)是轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)。
五連桿后懸懸架由于有5個(gè)連桿，所以與車架轉(zhuǎn)向節(jié)共有10個(gè)球副，減震器等可以建立滑塊副、球副等。輪跳驅(qū)動(dòng)建立在轉(zhuǎn)向節(jié)上。
五連桿后懸除了運(yùn)動(dòng)副建模以外，也可以采用多約束裝配的建模方法，如下圖所示。使用多約束裝配控制轉(zhuǎn)向節(jié)安裝點(diǎn)與副車架安裝點(diǎn)之間的距離，最終控制轉(zhuǎn)向節(jié)的最終姿態(tài)。多約束裝配不僅適用于五連桿后懸，也適用于其它各類型的前后懸架。多約束裝配相比運(yùn)動(dòng)副建模求解速度快，建模簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
虛擬測(cè)量：
在DTAS 3D中可以建立各種虛擬測(cè)量，包括前束角、外傾角、前輪主銷內(nèi)傾、后傾角以及前輪左右前束角之差或之和等。
仿真結(jié)果:
運(yùn)動(dòng)軌跡分析，車輪在不同狀態(tài)下，如轉(zhuǎn)向角度、輪跳高度下的各狀態(tài)軌跡分析。
各個(gè)四輪參數(shù)的波動(dòng)情況：
貢獻(xiàn)度、傳遞系數(shù)分析等，各個(gè)公差對(duì)四輪參數(shù)的靈敏度及貢獻(xiàn)度，為后續(xù)的優(yōu)化指明方向。
仿真動(dòng)畫:
雙叉臂懸架
五連桿懸架
其它懸架的公差仿真動(dòng)畫：
麥弗遜前懸
分體式雙叉臂懸架
三連桿懸架
H臂懸架
三、結(jié)論與展望
DTAS 3D滿足了汽車各類懸架的公差仿真分析的需求，并提供靜態(tài)與運(yùn)動(dòng)副多種建模方法，為汽車操控舒適性分析保駕護(hù)航。機(jī)構(gòu)的各類為柔性襯套，如何將機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)、公差仿真、柔性仿真三者耦合是當(dāng)前與未來懸架公差分析的一大挑戰(zhàn)。
