基于Adams的某商务车前悬架KC性能分析及优化设计

基于ADAMS的某三缸发动机悬置优化设计摘要：本文以某三缸发动机为研究对象，利用ADAMS软件对发动机的悬置系统进行优化设计。

首先建立了三缸发动机的ADAMS模型，然后通过模拟分析了原始悬置系统的工作状态，并对其存在的问题进行了分析。

接着采用多目标优化方法对悬置系统进行了设计，并对优化结果进行了验证。

本文对优化设计后的悬置系统进行了试验验证，结果表明优化后的悬置系统具有较好的性能和稳定性。

本文的研究成果可为类似三缸发动机的悬置系统设计提供参考和借鉴。

一、引言发动机是汽车的“心脏”，其性能和稳定性对整车性能有着至关重要的影响。

在发动机悬置系统设计中，如何调整和优化悬置结构，以实现发动机的良好工作状态和稳定性是一个关键问题。

传统的悬置系统设计主要依靠经验和试错，效率低、成本高。

需要借助计算机辅助设计技术，对发动机悬置系统进行优化设计，降低设计成本，提高设计效率。

ADAMS（Adams Dynamics）是一种功能强大的多体动力学仿真软件，可用于模拟机械系统在运动过程中的动力学性能。

本文将利用ADAMS软件对某三缸发动机的悬置系统进行优化设计，通过仿真模拟和优化分析，以提高悬置系统的性能和稳定性。

二、某三缸发动机悬置系统的建模某三缸发动机是一种小型汽车发动机，它的悬置系统包括发动机支座、减震器、弹簧等组成。

为了进行优化设计，首先需要对发动机的悬置系统进行建模。

建模的目的是为了通过仿真模拟分析发动机在工作状态下的运动情况，找出悬置系统存在的问题和不足。

对原始悬置系统进行仿真分析，可以得到发动机在工作状态下的运动参数，如位移、速度、加速度等。

通过对这些参数的分析，可以发现悬置系统存在的问题和不足，如发动机的振动幅度过大、弹簧刚度不合理等。

通过仿真分析，可以为后续的优化设计提供参考和依据，找出悬置系统存在的问题和不足，为后续的优化设计提供依据。

四、悬置系统的优化设计基于ADAMS平台下进行悬置系统的仿真分析，发现了原悬置系统存在的问题和不足，为了改善发动机的悬置系统的性能和稳定性，需要对悬置系统进行优化设计。

基于SolidWorks/ADAMS 的汽车悬架设计与仿真分析汽车悬架的主要功能是传递车轮和车身之间的力和力矩，缓冲汽车车身的冲击载荷，从而保证车轮具有较强的抗震动性能、满足力与力矩分布均匀、转向受力充分的特性，因此，合理设计汽车悬架的元件，尽可能降低系统间潜在的冲突和干涉对于改善车辆的安全性能和舒适性能具有十分重要的意义[1-3]。

本文利用SolidWorks 软件建立汽车悬架的三维模型，而后导入ADAMS 软件中进行运动仿真分析，仿真结果可为汽车悬架的优化设计提供可靠的依据。

1基于SolidWorks 的汽车悬架三维建模汽车悬架的三维建模包括部件的建模和整体装配。

利用SolidWorks 软件构造出各部分典型零件的三维模型，然后进行产品的整体装配，使操作过程更为灵活。

非独立悬挂的车轮装在整体车轴的两端，当一边车轮跳动时，另一侧车轮也相应跳动，使整个车身振动或倾斜。

独立悬挂的车轴则分成两段，每只车轮由螺旋弹簧独立安装在车架下面，两边车轮可以独立运动，提高了汽车的平稳性、舒适性和操控性[4-6]。

经过核算，得到满足设计要求的汽车悬架总装配图（见图1）。

2基于ADAMS 的汽车悬架系统仿真分析将SolidWorks 中创建好的汽车悬架三维模型以parasolid （*.x_t ）格式导入到ADAMS 中，进行运动仿真分析。

汽车悬架仿真分析参数设置见图2。

2.1前轮主销后倾角变化特性分析在汽车侧面，主轴的位置稍微向后倾斜。

主轴的后倾角不仅可以提高汽车直线行驶时的稳定性，而且还可以使前轮在旋转后自动变正[7]。

车轮转动时主销位于车内，由于离心力的作用，前轮侧反作用力位于主销后，因此主销反作用力使车轮趋于自文章编号：1674-9146(2020)05-052-02蒋尊义，唐笑影，杜天德，刘畅，胡辰收稿日期：2020-03-03;修回日期：2020-04-04作者简介：蒋尊义（1998-），男，江苏徐州人，在读大专，主要从事机械设计与制造研究，E-mail ：183****************。

本科毕业论文（设计）题目汽车悬架系统建模与优化学院工程技术学院专业车辆工程年级2011学号姓名指导教师成绩2015年 5 月31 日目录摘要 (3)Abstract (5)0 文献综述 (5)0.1 前言 (3)0.1.1 悬架组成元件和分类 (3)0.2 国内外有关汽车悬架的研究情况 (4)0.2.1 国外研究情况 (4)0.2.2 国内研究情况 (4)1 引言 (5)2 双横臂式前独立悬架模型的创建 (6)2.1 创建新的模型 (7)2.2 工作环境的设置 (7)2.3 设计点（Point）的创建 (7)2.4 主销的创建 (8)2.5 上横臂的创建 (9)2.6 下横臂的创建 (9)2.7 拉臂的创建 (10)2.8 转向拉杆的创建 (10)2.9 转向节的创建 (10)2.10 车轮的创建 (10)2.11 测试平台的创建 (11)2.12 弹簧的创建 (12)2.13 球副的创建 (13)2.14 固定副的创建 (13)2.15 旋转副的创建和修改 (14)2.16 移动副的创建 (15)2.17 点-面约束副的创建 (15)2.18 模型的保存 (16)2.19 模型的验证 (16)3 前悬架模型的仿真分析 (16)3.1 添加驱动 (17)3.2 主销内倾角的测量 (17)3.3 主销后倾角的测量 (19)3.4 前轮外倾角的测量 (20)3.5 前轮前束角的测量 (22)3.6 车轮接地点侧向滑移量的测量 (23)3.7 车轮跳动量的测量 (25)3.8 前悬架特性曲线的创建 (26)3.8.1 主销内倾角-车轮跳动量相对变化曲线 (26)3.8.2 主销后倾角-车轮跳动量相对变化曲线 (28)3.8.3 前轮外倾角-车轮跳动量相对变化曲线 (29)3.8.4 前轮前束角-车轮跳动量相对变化曲线 (29)3.8.5 车轮接地点侧向滑移量-车轮跳动量相对变化曲线 (30)3.9 保存测试成功的前悬架模型 (31)4 前悬架模型的细化（将前悬架模型参数化） (31)4.1 设计变量的创建 (32)4.2 设计点的参数化 (35)4.3 物体的参数化 (38)5 前悬架模型的优化 (40)5.1 定义目标函数 (40)5.2 参数的优化 (41)6 结论 (46)7根据已有参数结合优化结果画出悬架的装配图 (46)致谢 (48)汽车悬架系统建模与优化摘要：本设计以某轿车的双横臂式前独立悬架为研究对象,以降低汽车轮胎的磨损量为研究目标,对前悬架模型的几何参数进行优化设计。

基于ADAMS的悬架硬点优化作者：张雁成等来源：《CAD/CAM与制造业信息化》2013年第12期摘要：悬架的K&C特性是整车操纵稳定性的重要组成部分，涉及到悬架K特性的硬点优化是底盘系统开发过程中的关键步骤。

本文利用多体动力学分析软件ADAMS对某项目后悬架几个关键K特性进行敏感度分析，以“敏感度分析—硬点优化—试验验证”为主线实现了悬架硬点的优化。

关键词：K&C特性；敏感度；硬点优化一、前言多领域被广泛应用。

本文利用ADAMS/Car进行后悬架模型搭作为整车操纵稳定性的重要部分之一，悬架K&C特性在某种意义上决定着车辆品质的优劣。

所谓悬架的K（Kinematics）特性是指悬架的运动学特性，它描述的是车轮定位参数随车轮跳动的变化；悬架C（Compliance）特性指悬架弹性运动学特性，它描述的是由于轮胎和路面之间的力和力矩引起的车轮定位参数的变化。

与K特性直接相关的是悬架的硬点坐标，它们直接或间接影响着车身或车架间力或力矩的传递，并决定着车轮定位参数随车轮跳动的变化规律。

反之，C特性与衬套、弹簧和减振器等弹性元件的刚度和阻尼有关，悬架运动过程中起到载荷传递、振动衰减以及调节汽车行驶姿态的作用[1]。

通过对悬架硬点坐标的调整来改善汽车的操纵稳定性是工程中常用的方法。

本文通过悬架硬点对K特性的敏感度分析进行了硬点坐标的优化。

首先在ADAMS/Car中搭载后悬架的运动学模型，然后通过ADAMS/Insight模块对影响某几个K特性的硬点进行敏感度分析，进而对主要敏感的硬点坐标进行调整，最后通过硬点优化实现了K特性的优化[2]。

二、多体运动学模型的建立作为一款强大的多体运动学分析软件，ADAMS已经在很多领域被广泛应用。

本文利用ADAMS/Car进行后悬架模型搭建，在该模块里面包含有两个不同的界面：一是Template面，在该界面中用户可以方便地建立汽车悬架、转向和底盘等子模型。

基于ADAMS的汽车前独立悬架优化设计王琳;业红玲;韦鹏;王鹏飞;梁玉瑶【摘要】为了进一步改善汽车悬架的运动学性能,对汽车前独立悬架进行优化设计.首先,利用ADAMS/Car模块分别建立汽车麦弗逊前独立悬架和双横臂前独立悬架模型,并针对两类悬架设计双轮平行跳动和异向跳动仿真试验;然后,在ADAMS/Insight模块中选取部分硬点坐标作为试验变量,进行灵敏度分析;最后,调整硬点坐标,对前轮定位参数进行优化设计.在两类悬架的双轮平行跳动和异向跳动试验中,悬架定位参数变动范围及变化量基本一致,前轮前束角、前轮外倾角、主销后倾角和主销内倾角均达到理想变化范围,其中双横臂独立悬架优化效果最为明显.【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(020)006【总页数】5页(P85-89)【关键词】汽车;ADAMS;悬架;优化设计【作者】王琳;业红玲;韦鹏;王鹏飞;梁玉瑶【作者单位】蚌埠学院机械与车辆工程学院,安徽蚌埠 233030;蚌埠学院机械与车辆工程学院,安徽蚌埠 233030;蚌埠学院机械与车辆工程学院,安徽蚌埠 233030;蚌埠学院机械与车辆工程学院,安徽蚌埠 233030;蚌埠学院机械与车辆工程学院,安徽蚌埠 233030【正文语种】中文【中图分类】U463.4悬架是车架与车桥之间的传力装置，其运动学性能对汽车的操纵稳定性和平顺性起着决定性作用[1-2]。

悬架质量对汽车性能的影响多为复杂的非线性关系[3]，在关于悬架系统对汽车性能影响的理论研究中，以动力学建模和仿真的方法为主。

Zhang等人基于ADAMSCar针对麦弗逊前悬架主销外倾角和前轮前束角进行仿真优化，较好地改善了汽车行驶中操纵的稳定性[4]。

Yi等人利用ADAMS建立麦弗逊前悬架模型，设定目标函数，利用遗传算法求解目标函数，但未就不同悬架定位参数变化对汽车性能的影响作出分析[5]。

冯金枝等人运用NSGA-Ⅱ算法，考虑前轮前束角和外倾角的关联性，减少了目标函数的数量，对悬架进行多目标优化，提高了最优值的收敛性[6]。

某MPV车型麦弗逊悬架硬点优化悬架的K&C特性是整车操纵稳定性的重要组成部分，涉及悬架K特性的硬点优化是底盘系统开发中的关键环节。

本文利用ADAMS对某MPV前悬架硬点进行硬点优化及仿真验证，同时对比宝骏730仿真结果，使用KC台架试验结果确认优化的有效性。

标签：麦弗逊独立悬架；K&C特性；硬點优化引言根据公司在MPV市场的相关布局和规划，决定进行一款家用MPV车型开发。

底盘平台计划在一款成熟的轿车平台上搭建，但因原平台前悬K特性不佳，故需对其硬点进行优化，以解决K特性方面存在的问题。

本文主要介绍的是如何根据整车参数，在原有车型麦弗逊悬架参数的基础上，针对原有特性问题，利用ADAMS/CAR进行建模仿真，对悬架硬点进行分析优化，确定新车型的悬架硬点参数并进行实车试验验证[1]。

1 麦弗逊前悬架模型建立首先利用公司某轿车前悬作为原型（本文以下内容中简称B926），确定前悬架硬点初步信息，如表1所描述。

根据以上信息，利用ADAMS/Car中自带的麦弗逊悬架模型[2]，通过硬点坐标的修改初步建立需待开发MPV车型（本文以下内容中简称M432）的前悬架模型，作为分析基础。

模型如图1所示。

2 原型车前悬K特性分析首先确认空载状态为分析基准状态[3]。

通过动力学软件的同向轮跳和反向轮跳工况对原车硬点进行K分析，得出原车型前悬架K特性如表2所示。

经仿真运算，并根据经验值判断，B926前悬架主要存在如下问题：（1）前束变化率过小；（2）主销后倾角值过小；（3）前后侧倾刚度的分配不合理，M432原车的前后悬侧倾刚度的分配比是1.37，有点小，可能会影响整车的转弯性能，因此需要优化前后侧倾刚度的分配。

3 硬点优化针对B926前悬KC特性中存在的问题，利用ADAMS/car进行分析，并考虑布置提出的空间约束，通过三轮分析后确定M432前悬架硬点优化坐标如表3所示。

M432前悬架硬点优化后特性参数及对比竞品车宝骏730如表4所示。

基于ADAMS的某三缸发动机悬置优化设计
某三缸发动机悬置优化设计是基于ADAMS软件进行的，该软件是一种用于汽车动力学
仿真分析的工具，通过建立发动机悬置系统的动力学模型，可以提供准确的力和动力学数据，以帮助优化发动机悬置设计。

在某三缸发动机悬置优化设计中，首先需要对现有的发动机悬置系统进行建模。

通过ADAMS软件中的建模工具，可以快速而准确地构建发动机悬置系统的各个组件，包括发动
机支撑架、悬挂件、阻尼器等。

还需要输入发动机的质量、尺寸、转动惯量等参数，以及
其他相关的工况和约束条件。

接下来，通过ADAMS软件进行仿真分析。

在仿真时，可以对发动机悬置系统施加各种
不同的工况和载荷，例如加速度、转速、振动等。

通过分析仿真结果，可以得到发动机悬
置系统的力和动力学数据，例如发动机的加速度、位移、振动频率等。

然后，根据仿真分析的结果，进行发动机悬置系统的优化设计。

通过ADAMS软件中的
优化工具，可以对发动机悬置系统的设计变量进行调整，例如支撑架的刚度、阻尼器的参
数等。

还可以设置优化目标，例如最小化发动机的振动、最大化发动机的稳定性等。

通过
不断的优化设计和仿真分析，可以得到最优的发动机悬置系统设计方案。

对优化设计方案进行验证。

在ADAMS软件中，可以对优化设计方案进行再次仿真分析，以验证优化后的发动机悬置系统是否满足设计要求，并评估其性能。

基于ADAMS的驾驶室悬置优化设计随着汽车技术的不断发展，驾驶室悬置系统作为车辆重要的部件之一，在车辆性能和舒适性方面发挥着重要作用。

传统的驾驶室悬置系统设计往往存在许多不足之处，如悬置系统刚性不足、悬置系统参数难以精确调整等问题，直接影响了整车的行驶性能和舒适性。

基于ADAMS的驾驶室悬置优化设计技术的应用，为解决这一问题提供了可行的解决方案。

ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一种用于机械系统动力学仿真和优化的工程软件，它可以对整个机械系统进行动态分析，从而帮助工程师设计和改进产品。

利用ADAMS软件，可以进行车身动力学仿真、系统参数优化、系统强度分析等，可有效提高系统设计效率和设计质量。

在驾驶室悬置系统优化设计中，ADAMS软件可以帮助工程师进行多种分析，例如驾驶室悬置系统的模态分析、响应分析、参数优化等，从而实现对悬置系统性能的优化。

下面将重点介绍驾驶室悬置系统模态分析和参数优化的应用。

首先是驾驶室悬置系统的模态分析。

模态分析可以得到驾驶室悬置系统的固有频率和振型，有助于识别系统的共振点和优化系统结构。

在ADAMS软件中，可以建立驾驶室悬置系统的有限元模型，并进行模态分析，得到系统的模态频率和振型。

通过对比不同设计方案的模态频率和振型，可以选择合适的悬置系统结构，避免系统共振，提高系统的抗干扰能力和舒适性。

其次是驾驶室悬置系统的参数优化。

驾驶室悬置系统包括悬置弹簧、阻尼器、橡胶支座等多个参数，这些参数直接影响了系统的动力学性能和舒适性。

在ADAMS软件中，可以建立驾驶室悬置系统的多体动力学模型，并利用参数优化工具对系统参数进行优化。

通过设定优化目标和参数范围，ADAMS软件可以自动地进行参数搜索和计算，找到最优的参数组合，从而实现对悬置系统性能的优化。

在实际案例中，一个汽车制造商通过ADAMS软件对其新款汽车的驾驶室悬置系统进行了优化设计。

基于ADAMS的麦弗逊式悬架系统运动学仿真分析与优化设计摘要：本文通过机械动力学分析软件ADAMS，建立某车的麦弗逊式前悬架模型，在运动学模式下对模型进行仿真分析，为悬架进一步的研究与优化提供一定的支持。

关键词：ADAMS；麦弗逊；仿真分析1 前言汽车的操纵稳定性便是重点潜力之一，而汽车的悬架的定位参数是影响其操纵稳定性的重要参数。

随着虚拟样机技术的应用越来越普及，利用虚拟样机技术来分析和优化汽车悬架性能成为一种常规手段。

通过介绍了ADAMS软件在悬架分析中的应用和优势，根据某车型麦弗逊前悬架的参数及相关的整车主要参数，在ADAMS软件中建立麦弗逊悬架模型，并基于该模型，对麦弗逊悬架进行建模与仿真分析，进而为提高汽车操纵稳定性打下基础。

2 麦弗逊悬架的简介麦弗逊悬架把减震器和减震弹簧集成在一起，组成一个可以上下运动的滑柱的支柱式减震器和用于给车轮提供部分横道向支撑力，以及承受全部的前后方向应力的A字型托臂两个主要部分组成。

麦弗逊悬架的运动部件轻，悬挂响应速度和回弹速度快所以减震效果较好汽车驾驶舒适性也较好。

占用空间小这个结构特点带来的直接好处就是为放下更大上午发送机留下了空间。

相对于以前的传统悬架，麦弗逊悬架为所有车型的动力都提升了一个高度，从而提升了汽车的性能。

麦弗逊悬架的特点：麦弗逊悬架使减震器中心线和主销设计不共线，这样可以是悬架的受力更加合理。

另外，在悬架随着车轮跳动过程中，各点至主销的距离是变化的，这也是其一个突出特点。

由于悬架设计的合理，麦弗逊悬架在随着车轮上下跳动过程中，不断变化的车轮定位参数和主销偏移距变化范围就很小，这样车辆的稳定性得到提高。

当然了在麦弗逊悬架的众多特点中当然也有不可忽视的缺点，就是其汽车在转弯过程中悬架对汽车由于向心力的原因而产生的侧倾力的抵抗能力较差从而转弯侧倾有些明显，稳定性稍差。

不过，在相对而言轻量化的家用汽车来说，这些缺点在它的优点面前就显得微不足道了，所以，在大众市场中最受欢迎的依然是麦弗逊悬架。