车辆悬架K_C特性分析_田海兰
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悬架运动学及柔顺性(K&C)试验介绍时间:2011-05-16 11:55:09 来源:奇瑞汽车股份有限公司试验技术中心整车试验部戚海波薛志祥张珣本文主要介绍悬架运动学及柔顺性(K&C)试验台的结构组成、试验项目以及其在底盘开发中的应用。
【摘要】汽车操纵稳定性是汽车主要性能之一。
卓越的操纵稳定性能不仅大大提高了汽车主动安全性,更能给驾驶者带来驾驶乐趣。
随着我国汽车行业的迅猛发展,用户对汽车产品的性能要求不断提高,并越来越关注整车的操纵稳定性。
汽车的悬架运动学及柔顺性特性对整车的操纵稳定性水平具有决定性的影响,因此国际上各大汽车生产厂家及试验机构都通过购买悬架运动学及柔顺性参数测量设备来提升其在整车底盘设计和操稳调校方面的能力。
1. K&C试验台介绍悬架运动学及柔顺性试验台简称K&C试验台,主要用来测量悬架及转向系统的几何运动学(Kinematics)特性和各种受力情况下的柔顺性(Compliance)数据,这些特性和数据在很大程度上影响着整车的操纵稳定性水平。
K&C试验的基本原理就是向车辆的悬架系统施加一系列的载荷和位移输入。
对于准静态K&C试验,为了不激励起任何惯性、减振器或橡胶衬套引发的动态力,输入施加的速度很缓慢。
K&C试验台在此过程中测量大量的参数,通过这些参数可以得到与车辆悬架性能相关的主要参数,包括悬架刚度和迟滞,Bump Steer,Roll Steer,侧倾刚度,纵向和侧向柔性转向,以及转向系统特性。
对这些参数的理解对于彻底理解车辆的行驶性、平顺性、转向和操纵性具有决定意义。
K&C试验结果可以为ADAMS等CAE分析软件提供辅助验证,提高仿真的准确性,为设计和试验开发提供有力支持。
通过K&C试验、道路上的客观测量试验和主观评价试验的结果进行系统分析,我们可以找出车辆在操纵稳定性方面存在的问题以及问题的原因。
K&C双轴试验台2. K&C测试系统的主要结构悬架运动学和柔顺性测试系统包括四个主要的子系统:• 平台模块• 反力框架和车身夹持系统• 位置和负载传感器• 控制和仪表系统A. 平台模块双轴K&C试验台使用四个平台模块,以便于在各个车辆轮胎胎面施加位移或者作用力。
万方数据万方数据表3侧向力加载试验测试参数及定义侧向力加载测试参数定义侧向力变形轮胎接地点侧向力和车轮中心侧向变形侧向力转向轮胎接地点侧向力和车轮转角侧向力外倾轮胎接地点侧向力和车轮外倾轮胎侧向刚度轮胎侧向变形和侧向力关系接地点侧向力变形轮胎接地点侧向力和侧向力变形关系的是研究车轮受到回正力时悬架系统的性能。
试验如图4所示。
加载范围:每个轮胎上轮胎接地面加载+/一150Nm。
表4为回正试验主要测试图5纵向力加载试验示意图参数及定义。
图4回正力矩试验示意图表4回正试验测试参数及定义l回正试验测试参数定义II回正力矩转向轮胎接地点同正力矩和车轮转角关系ll回正力矩外倾轮胎接地点回正力矩和车轮外倾角关系I2.5纵向力试验同时同向对两轮加载纵向力。
主要测试悬架系统在受到纵向力之后的性能,试验如图5所示。
在进行纵向力试验时由于受到轮胎和托盘表面摩擦力的制约,纵向力很难加载到较大范围,悬架变形只能在线性范围内很难到达非线性区域。
所以为了考察非线性区域特性,需要通过夹具将车轮和托盘固定,从而满足大纵向力加载的要求。
纵向力试验主要测试参数及定义见表5。
2.6转向系统几何测试手动转动方向盘,测量转向主销各参数。
加载范围:车轮转动+/一50。
主要测试结果见表6。
上海汽车2009.08表5纵向力加载试验测试参数及定义纵向力加载测试参数定义制动力或牵引力变形轮胎接地点纵向力和车轮中心纵向变形制动力或牵引力转向轮胎接地点纵向力和车轮转角制动力或牵引力后倾轮胎接地点纵向力和后倾角制动力外倾轮胎接地点纵向力和车轮转角关系制动力抗点头和轮胎接地点纵向力和垂向力关系牵引力抗抬头表6转向系统几何测试参数及定义转向系统几何测试参数定义主销后倾角车轮转角和主销后倾角关系主销内倾角车轮转角和主销内倾角关系主销内倾内置量车轮转角和轮胎接地点纵向变形主销后倾偏置量车轮转角和轮胎接地点侧向变形关系主销拖距车轮转角和胎接地点变形关系3K&C参数评价以某车型开发为实例,对前、后悬架主要K&C特性参数的最优设计范围进行概括,见表7和表8,分K和C两个方面。
悬架运动学及柔顺性(K&C)试验介绍时间:2011-05-16 11:55:09 来源:奇瑞汽车股份有限公司试验技术中心整车试验部戚海波薛志祥张珣本文主要介绍悬架运动学及柔顺性(K&C)试验台的结构组成、试验项目以及其在底盘开发中的应用。
【摘要】汽车操纵稳定性是汽车主要性能之一。
卓越的操纵稳定性能不仅大大提高了汽车主动安全性,更能给驾驶者带来驾驶乐趣。
随着我国汽车行业的迅猛发展,用户对汽车产品的性能要求不断提高,并越来越关注整车的操纵稳定性。
汽车的悬架运动学及柔顺性特性对整车的操纵稳定性水平具有决定性的影响,因此国际上各大汽车生产厂家及试验机构都通过购买悬架运动学及柔顺性参数测量设备来提升其在整车底盘设计和操稳调校方面的能力。
1. K&C试验台介绍悬架运动学及柔顺性试验台简称K&C试验台,主要用来测量悬架及转向系统的几何运动学(Kinematics)特性和各种受力情况下的柔顺性(Compliance)数据,这些特性和数据在很大程度上影响着整车的操纵稳定性水平。
K&C试验的基本原理就是向车辆的悬架系统施加一系列的载荷和位移输入。
对于准静态K&C试验,为了不激励起任何惯性、减振器或橡胶衬套引发的动态力,输入施加的速度很缓慢。
K&C试验台在此过程中测量大量的参数,通过这些参数可以得到与车辆悬架性能相关的主要参数,包括悬架刚度和迟滞,Bump Steer,Roll Steer,侧倾刚度,纵向和侧向柔性转向,以及转向系统特性。
对这些参数的理解对于彻底理解车辆的行驶性、平顺性、转向和操纵性具有决定意义。
K&C试验结果可以为ADAMS等CAE分析软件提供辅助验证,提高仿真的准确性,为设计和试验开发提供有力支持。
通过K&C试验、道路上的客观测量试验和主观评价试验的结果进行系统分析,我们可以找出车辆在操纵稳定性方面存在的问题以及问题的原因。
K&C双轴试验台2. K&C测试系统的主要结构悬架运动学和柔顺性测试系统包括四个主要的子系统:• 平台模块• 反力框架和车身夹持系统• 位置和负载传感器• 控制和仪表系统A. 平台模块双轴K&C试验台使用四个平台模块,以便于在各个车辆轮胎胎面施加位移或者作用力。
K&C概述日期:2013-3-29目录Content1. 2. 3. 4. 5.K&C在狭义车辆动力学中的地位 K&C分类 K&C计算方法 可选的K&C计算方法 K&C灵敏度矩阵示例K&C在狭义车辆动力学中的地位头:方向盘,油门,离合, 制动,换挡,路面等的输 入车辆动力学有两种理解方式: • 广义车辆动力学包括了车上一切可能运动的物体的满足客户需 求的能力脊柱:K&C• 狭义车辆动力学特指操纵稳定 性和平顺性以下比喻可能不是很恰当:手脚 轮胎 手脚:轮胎• 如果把车辆动力学看作一辆车的 如果把车辆动力学看作 辆车的 话,对车辆的输入就是头,K&C 就是脊柱,轮胎好比手和脚 • 那么车辆动力学就是各种输入的 头如何通过K&C这个脊柱对轮胎 这个手脚进行操作K&C分类K&C定义: • K=kinematic悬架运动学 特性,由路面以及方向盘位 移输入产生的轮胎空间位置 以及受力变化 • C=compliance悬架退让 特性,由路面力输入产生的 轮胎空间位置以及受力变化重要的K&C定义: • 影响整车稳态不足转向特 性的K&C为重要的K&C • 本次只讨论影响整车稳态 线性不足转向的K&C侧倾中心姓名: 日期:2013-3-29 2013 3 29目录Content1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.四杆机构中间梁的旋转中心 悬架的正视图二力杆简化 侧倾中心的几何表达以及力表达 各种不同悬架的侧倾中心估算 侧倾中心的垂直迁移 侧倾中心的水平迁移 侧倾中心对侧倾角梯度的影响 侧倾中心对不足转向的影响四杆机构中间梁的旋转中心悬架正视图的二力杆简化侧倾中心的几何表达以及力表达?dy/dz dFy/dFz各种不同悬架的侧倾中心估算侧倾中心的垂直迁移侧倾中心的水平迁移侧倾中心对侧倾角梯度的影响phiMa Mg lm H hMa*(H-h)+Mg((H-h)*phi+lm(phi))=Kr*phi 求解该方程可以得到侧倾角phi,侧倾角phi是侧向加速度为a时的侧倾角,侧向 加速度g产生的侧倾角为侧倾角梯度,单位为deg/g. 人体对于侧倾角梯度的感受是越小越好。
整车刚柔耦合悬架系统KC特性研究摘要:随着汽车工业的发展,悬架系统的优化成为了一个重要的研究方向。
本研究旨在探讨整车刚柔耦合悬架系统的KC特性。
通过建立数学模型和实验验证,研究者发现,整车刚柔耦合悬架系统能够有效减小车辆在不同路面条件下的振动,提高行驶稳定性和舒适性。
通过优化悬架系统的刚柔耦合特性,可以更好地平衡车辆的悬挂刚度和柔度,进而提升整车的操控性能和乘坐舒适度。
关键词:整车;刚柔耦合悬架系统;KC特性引言随着汽车工业的不断发展,悬架系统作为车辆操控性能和乘坐舒适度的关键因素,受到越来越多的关注。
在这个背景下,整车刚柔耦合悬架系统成为了一个研究热点。
本文旨在探究整车刚柔耦合悬架系统的KC特性,并通过建立数学模型和实验验证的方法,研究其对车辆振动、行驶稳定性和舒适性的影响。
优化刚柔耦合特性可平衡悬挂刚度和柔度,在提升车辆操控性能和乘坐舒适度方面具有重要意义。
本研究的结果将为悬架系统设计和整车技术的发展提供有益参考。
1.整车刚柔耦合悬架系统的概述1.1.定义和原理整车刚柔耦合悬架系统是一种综合应用刚性和柔性元件的悬架系统,主要目的是在保持车辆稳定性的同时提供舒适的乘坐感受。
该系统的主要原理基于刚柔耦合的设计思路。
刚柔耦合悬架系统由刚度较高的结构元件和具有一定柔度的弹簧、减震器等组件相耦合构成。
刚性元件通常包括车轮、车架和转向系统等,可以提供良好的悬挂刚度和支撑能力,以保持车身的稳定性和操控性。
而柔性元件则包括弹簧、减震器和橡胶等,用于吸收路面不平度带来的冲击和振动,从而提供更好的乘坐舒适度。
整车刚柔耦合悬架系统的设计需要在保证车辆稳定性的前提下,平衡刚性和柔性元件的特性。
通过合理选择和安装位置布局刚柔耦合元件,可以在改善车辆行驶稳定性的同时降低车身振动,提高舒适性。
同时,利用先进的调节技术和控制策略,可以实现根据路况和驾驶要求智能调节悬架刚柔性,进一步提升操控性和乘坐感受。
整车刚柔耦合悬架系统通过平衡刚性和柔性元件的特性,实现了对车辆操控性能和乘坐舒适度的双重需求。
悬架K&C特性优化设计研究报告——杨益1、研究背景悬架系统的设计开发是车辆底盘开发的灵魂。
悬架系统性能是由悬架系统的运动学及弹性运动学(Kinematics and Compliance简称K&C)特性加以综合表现的。
运动学特性描述的是车轮上下跳动和转向时,车轮定位参数的变化;而弹性运动学特性则是描述悬架在承受外力及力矩作用下,车轮定位参数的一些变化特性。
悬架K&C特性是联系悬架机构设计与整车性能匹配的桥梁,对整车性能有至关重要的影响。
悬架系统设计因素包括悬架机构型式、悬架硬点布置、弹性元件及阻尼元件参数的选取等。
同时,悬架系统对于整车性能的影响又有诸多的表现型式,如悬架系统的运动学特性和弹性特性。
在传统的悬架设计开发中,更多的是依靠设计师的经验及相关数据库的支持来选择悬架系统的一些特性参数,即所谓的“Trial and Error”的方式。
在设计目标众多,约束条件众多的前提下,此方法的设计结果未必是最理想的。
悬架设计过程中的一个关键问题就是如何定量设计K&C 特性,使整车性能最优。
2、研究现状Kwon-Hee Suh[2]利用试验设计的方法对双横臂悬架在平行轮跳动时的特性做了优化;Taeoh Tak[3]等利用多体动力学方法建立了悬架模型并开发了悬架特性优化软件;Ju Seok Kang[4]等人对悬架系统进行弹性动力学分析并优化了悬架的C特性。
Fadel[5]等在车辆设计过程中采用多准则多工况的方法进行优化,分别采用蒙特卡洛方法、遗传算法及模拟退火算法对车辆的一些性能参数,主要包括尺寸及惯量特性参数,进行了优化。
J.Schuller,I.Haque和M.Eckel[6]在新车的开发过程中,以BMW参考车型为基准,利用遗传算法对底盘系统的一些关键性能参数进行了优化,包括轴距、质心位置、惯量参数、悬架刚度及阻尼特性、悬架系统K&C特性及轮胎力学特性等参数。
2710.16638/ki.1671-7988.2018.13.008某车型麦弗逊悬架KC 特性分析黄喆,张天宇,赵志军,吴岩(长安大学汽车学院,陕西 西安 710064)摘 要:文章以某乘用车型项目为例,运用ADAMS 软件中的CAR 模块作为工具,建立某车麦弗逊式前悬架模型,进行仿真,并将仿真结果与竞争车型试验数据及仿真数据进行对比,分析并找出存在的问题并验证建模的准确性。
关键词:麦弗逊悬架;K&C 特性;仿真分析中图分类号:U467 文献标识码:B 文章编号:1671-7988(2018)13-27-03A McPherson Suspension Analysis Based on K&C CharacteristicsHuang Zhe, Zhang Tianyu, Zhao Zhijun, Wu Yan( Automotive College of Chang'an University, Shaanxi Xi'an 710064 )Abstract: Relying on a certain passenger car project, the CAR module in ADAMS software was used as a tool to establish a McPherson type front suspension model for simulation, and the simulation results were compared with the competition model test data and simulation data. Find out the problems and verify the accuracy of the modeling. Keywords: McPherson suspension; K&C characteristics; simulation analysis CLC NO.: U467 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)13-27-03前言目前,国内很多新车型的开发都是在成熟已成熟的底盘上根据需要进行调整来达到开发的要求。