悬架的设计提供种新的可行性方案，为生产实践提供必要的理论支持。

选题的意义悬架是车辆行驶系的重要的组成部分。

其主要任务是弹性连接车轮与车架，传递二者之间的力和力矩，并缓和冲击衰减振动。

性能优良的悬架系统对改善车辆的操纵稳定性行驶平顺性减轻车辆自重改善轮胎的磨损状况以及减少对公路的破坏具有重要意义。

传统的悬架设计般采用经验设计法数学推导法以及几何作图等方法，在悬架系统设计试验试制整个过程中必须边试验边改进，从设计到试制试验定型，产品开发成本较高，虽然可以满足设计要求，但精度和效率不高。

所以，传统的方法已经很难满足日益加速的设计需求，为缩短开发周期，降低开发成本，有必要采用新的设计方法。

运用虚拟样机技术，结合虚拟设计和虚拟试验，可以大大简化悬架系统设计开发过程，大幅度缩短产品开发周期，大量减少产品开发费用和成本，提高产品质量和产品的系统性能，获得最优设计产品。

有利于企业抢占市场和发展先机，提高经济效益和社会效益。

黑龙江工程学院本科生毕业设计悬架技术研究现状悬架的运动学动力学仿真分析在汽车悬架系统的设计和开发中占有重要的地位。

悬架系统在发挥车辆操纵稳定性方面至关重要。

由于汽车操纵稳定性研究的复杂性和危险性，往往要进行计算机仿真，随着计算机软硬件的飞速发展，许多新的概念被提了出来，如虚拟现实技术，虚拟试验技术，虚拟仿真技术，和虚拟原型实验仿真技术等等，这为车辆计算机仿真技术描绘了美好的前景。

虚拟试验技术是种先进的以高性能计算机系统为支撑平台的计算机仿真技术，是近年来随着计算机图形学多媒体技术人工智能人机接口技术并行技术传感器技术等系列技术的迅速发展而发展起来的。

按传统的方法对新车的操纵稳定特性进行研究时，需要经过设计试验，试验总结出来的问题反馈到设计。

设计通过计算更改后，再试验，这种完全依靠样车试制后对汽车进行试验达到调整汽车性能的做法已经不能满足开发速度和开发质量的要求，所以有必要在设计中采用虚拟试验技术对汽车的性能进行预测，以在实际样车试制之前就对其性能进行预测，并提出改进意见，达到提高设计质量和加快设计速度的目的，这对于提高我国汽车设计的总体水平也有着重要的意义。

上世纪末兴起的数字化虚拟样机技术是缩短车辆研发周期降低开发成本提高产品设计和制造质量的重要途径。

随着虚拟产品开发虚拟制造技术的逐渐成熟，计算机仿真技术得到了广泛应用，而系统动力学仿真就是数字化虚拟样机技术的核心和关键技术。

就汽车而言，车辆动力学性能驾驶操纵稳定性能平顺性能均为汽车的根本特性，在实际的研发生产过程中对这些性能的研究测试就必不可少。

为了降低产品开发风险，在样车制造出之前，利用数字化样机对这些上述性能进行计算机仿真，并且优化其参数就显得十分必要了。

在概念设计和方案论证中，利用虚拟样机技术，设计人员可以把自己的经验与想象结合在计算机内的虚拟样机里，让想象力和创造力充分发挥。

当用虚拟样机来代替物理样机验证设计时，不但可以缩短开发周期，而且设计质量和效率也能得到提高。

对操纵稳定性的研究常常采用试验方法和仿真分析方法进行。

仿真分析是在计算机上建立简化到定程度的模型，输入各种操纵控制信号，计算出系统的时域响应和频域响应，以此来表征汽车的操纵稳定性能。

因为仿真分析花费时间短，可以在计算机上重复进行，对各种设计方案进行快速优化并对比，并且可实现实车试验条件下不能进行的严酷工况分析，因此广泛地被人们采用。

几乎所有汽车生产黑龙江工程学院本科生毕业设计设计厂家都采用仿真分析的方法来分析汽车的些性能。

美国开发的机械系统动力学仿真软件正是应这些要求而诞生的。

特别是专门应用于汽车动力学分析的专用模块，极大地方便了汽车设计人员的设计工作。

是目前世界范围内使用最广泛的虚拟样机仿真软件，应用它可以方便地建立参数化的实体模型，并进行仿真分析。

研究内容和方法应用机械系统动力学仿真分析软件对本课题研究的主要内容包括以下几个方面分析车型的结构特点并获取悬架建模所需要的参数利用机械系统动力学仿真软件建立前悬架模型，就其特性参数进行仿真分析，并就结构参数进行优化。

分析麦弗逊式悬架的结构和悬架设计要求，在悬架设计中，根据整车的布置要求以及经验数据，确定悬架的整体空间数据和性能参数，运用建立三维物理模型，并在软件平台上建立麦弗逊悬架的简化物理模型，进行运动学仿真分析，通过分析车轮垂直跳动转动与车轮前束角的变化等关系获得相关数据，优化相关参数，建立虚拟麦弗逊悬架模型。

其具体路线如框图所示。

图设计路线图黑龙江工程学院本科生毕业设计预期结果按照任务和进度要求，应该实现这些预期和相应结果首先在完成必要的设计计算后，利用平台，建立简化的麦弗逊前悬架模型，并进行运动学仿真，获得相应的性能曲线。

然后将模型参数化，创建若干设计变量，进行优化分析，找出影响悬架性能的主要因素，为进步改进设计提供理论基础。

设计完成后应提交的文件和图表万字的设计说明书份，包括设计计算部分内容悬架建模和仿真分析过程，重，黑龙江工程学院本科生毕业设计黑龙江工程学院本科生毕业设计黑龙江工程学院本科生毕业设计附录基于的麦弗逊悬架运动学仿真分析王月芳，王振华中北大学车辆与动力工程系，山西太原摘要本文讨论了种建立麦弗逊前悬架模型的基本仿真分析方法。

它运用多体动力学的理论并在虚拟样机技术软件上建立麦弗逊悬架实体模型。

通过运动学仿真，分析了麦弗逊悬架系统与车轮定位参数特性之间的关系，得到车轮定位参数的变化趋势。

这些为进步优化设计提供了理论依据。

关键词麦弗逊式悬架运动仿真前言悬架系统是汽车的关键部件，对汽车的动力性，操纵稳定性，舒适性有决定性影响。

由于它的结构简单，成本低，节省空间的特点，麦弗逊悬架从它诞生以后就成为了应用最广泛的悬架类型。

因此对麦弗逊悬架进行运动学分析具有重要意义。

是世界上应用最广泛的机械系统仿真软件。

基于虚拟样机技术，汽车悬架可以看作是各部件相互连接和运动的多体系统。

借助于，本文建立了轿车的麦弗逊前悬架在现代轿车上应用越来越广泛的多体动力学模型，并研究了当车轮跳动，转动时，悬架结构参数产生的影响。

在上进行悬架动力学仿真为悬架技术的发展提供了有效而且及时的方法。

仿真模型前悬架系统建模首先，根据必要的几何参数，在中建立麦弗逊悬架的三维模型。

其次，通过，模型被导入，而且模型的几何参数通过三维模型文件也能得到。

建模花费时间短，并且精确。

图所示的即为麦弗逊悬架子系统。

表列出了悬架各部件间的连接关系。

图麦弗逊前悬架黑龙江工程学院本科生毕业设计下三角摆臂转向节副车架悬架上支架转向横拉杆轮毂传动轴传动轴节减震器橡胶衬套转向系统模型齿轮齿条式采用局部坐标系，坐标原点位于转向盘圆心处，轴的方向分别为转向盘的径向切向法向。

模型如图，包括个刚体，分别为齿条齿条壳体齿轮轴中间轴转向管柱和转向盘轴。

个装配刚体，分别用来连接转向横拉杆副车架和车身。

刚体之间的相互约束关系如表。

转向系统模型建立前悬架仿真平台模型在中调用上面建立好的前悬架子系统和转向子系统，输入相关参数，完成麦弗逊式悬架的建模。

悬架运动学仿真模型如图所示。

黑龙江工程学院本科生毕业设计图悬架运动学仿真平台模型运动学仿真分析数据处理仿真初始条件和此车实况参数保持致，利用模块进行双侧平行跳动和反向跳动仿真，分析车轮外倾角主销内倾角主销后倾角及前束角的变化。

该麦式前悬架左右结构对称，定位参数完全样，则只分析左车轮定位参数。

此车实际跳动的范围为，在两种工况下，车轮定位参数变化曲线对比如图图所示。

图外倾角随车轮垂直位移的变化图后倾角随车轮垂直位移的变化图前束角随车轮垂直位移的变化黑龙江工程学院本科生毕业设计图内倾角随车轮垂直的位移的变化小结与分析轮胎平行跳动和异向跳动的过程中，定位参数随垂直位移的变化而变化，在图中，外倾角先减小后增大，变化量为。

外倾角变化包括两部分，是由车身侧倾产生的外倾角变化，二是相对车身跳动的车轮外倾变化量。

在图中，随着车轮垂直运动，车轮后倾角变化曲线上升很快。

车轮在平行和异向跳动工况下，如图所示，前束角变化差异较大，异向跳动下前束角由最小增加到。

其变化直接影响车辆的操纵稳定性，由图和图看出，在车轮向下跳动时，即从，外倾角的变化趋势与前束角的变化趋势相反，这样会加剧轮胎的磨损，根据理论上的关系和调整，可得到合理的或可接受的对应关系。

结论本文利用软件建立了车的前麦弗逊式悬架仿真模型并进行了运动仿真。

由此得出以下三点在从导入时，可以用接口模块，也可以先以格式导入到或里，再以格式导入中麦弗逊悬架的初始车轮定位参数满足要求。

这表明悬架模型是合理的，车轮磨损范围是可以接受的通过仿真分析明确了车轮在跳动过程中，车轮定位参数的变化趋势。

车轮定位特性通过悬架与车身外倾角对整车产生影响反之，整车的运动特性通过悬架对车轮定位特性进行影响的。

总之，虚拟样机技术软件能大大简化设计程序，缩短开发周期，大大减少开发费用和代价，明显改进产品质量和系统性能，得到优化的创新的产品。

摘要现在的人们对汽车的要求越来越高，在获得良好的动力性和经济性的同时，还要求具有良好的操纵稳定性。

汽车的操纵稳定性是影响汽车行驶安全性的重要性能之，因此，如何研究和评价汽车的操纵稳定性，以获得良好的汽车主动安全性能直是关于汽车研究的个重要课题。

本文首先对车型麦弗逊前悬架的结构以及悬架的设计要求进行了分析然后在模块中麦弗逊式悬架建模的方法，分析了参数化悬架模型的方法，并对模型进行了参数化，进行了悬架运动学仿真分析。

分析了悬架各性能参数主销内倾角主销后倾角车轮外倾角车轮前束角和前轮侧向滑移量在车轮跳动过程中的变化趋势，并指出需要改进的地方。

研究多个设计变量的变化对样机性能的影响，并总结规律，提出优化设计的方案。

再次进行仿真，对比分析了优化前后的仿真结果，并评价了优化方案。

优化后悬架的性能明显提高，验证了优化方案的可行性。

本文研究的目的和意义为在试制前的阶段进行设计和试验仿真，并且提出改进意见。

在产品制造出之前，就可以发现并更正设计缺陷，完善设计方案，缩短开发周期，提高设计质量和效率。

本文的初步研究具有定的实践和应用价值。

关键词麦弗逊悬架建模运动仿真目录摘要ⅠⅡ第章绪论选题的目的选题的意义悬架技术研究现状研究内容和方法预期结果第章麦弗逊式悬架结构分析悬架