基于VPG 的整車(chē)平順性仿真

2017-10-21 18:39:17·  來(lái)源:華晨汽車(chē)工程研究院  作者:張博彬,趙春吉,湯洪澎
 
2 整車(chē)有限元模型的建立

2.1 懸架模型的建立

懸架是連接車(chē)架與車(chē)身的重要總成,主要由彈簧、減振器、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組成,此外還包含橫向穩(wěn)定器、緩沖塊等輔助元件,懸架的作用主要有連接作用和緩和路面?zhèn)鱽?lái)的沖擊、振動(dòng)等,對(duì)汽車(chē)平順性的影響很關(guān)鍵。麥弗遜式獨(dú)立懸架正是眾多汽車(chē)懸架中頗具代表性的懸架形式,被各種級(jí)別的汽車(chē)廣泛采用。VPG 軟件很好地將這種懸架的模型集成到了其數(shù)據(jù)庫(kù)文件中。用戶(hù)只需選擇相應(yīng)的懸架形式,再依照系統(tǒng)提示輸入有關(guān)參數(shù)即可方便建立懸架VPG 模型。
 
如前所述,本文選擇的某款轎車(chē)采用的是前麥弗遜式獨(dú)立懸架、后鋼板彈簧非獨(dú)立懸架的布置形式,而依托VPG軟件的懸架模型庫(kù),可直接打開(kāi)目錄調(diào)用前麥弗遜式獨(dú)立懸架的VPG 模型,這就大大簡(jiǎn)化了整車(chē)仿真的建模過(guò)程,在生產(chǎn)實(shí)踐中則可大大提高設(shè)計(jì)研發(fā)的效率。
后懸架模型的建立過(guò)程則略顯復(fù)雜。由于庫(kù)文件中無(wú)相應(yīng)的模型,需要首先在CAD 軟件中建立鋼板彈簧懸架模型,再導(dǎo)入VPG 中進(jìn)行裝配。
 
2.1.1 前懸架模型的建立
首先,在VPG 的Suspension 菜單中選擇前懸架的類(lèi)型,此處我們選擇麥弗遜(McPherson) 式懸架。然后自主確定懸架總成相關(guān)部件(如橫向穩(wěn)定器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)) 的形式,以及懸架幾何模型的結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。緊接著,系統(tǒng)會(huì)提示編輯如下缺省的內(nèi)容: 彈簧剛度、阻尼比、附加點(diǎn)的坐標(biāo)系、質(zhì)量、重心、慣性力矩等,詳見(jiàn)圖2 ~ 圖8。
圖2 麥弗遜式前懸架結(jié)構(gòu)定義
圖3 懸架幾何節(jié)點(diǎn)位置定義
圖4 非線(xiàn)性懸架單元定義
圖5 懸架剛度的定義
圖6 彈簧預(yù)應(yīng)力的設(shè)置
圖7 懸架阻尼的定義
圖8 附加節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)定義