基于VPG 的整车平顺性仿真

悬架是连接车架与车身的重要总成，主要由弹簧、减振器、导向机构组成，此外还包含横向稳定器、缓冲块等辅助元件，悬架的作用主要有连接作用和缓和路面传来的冲击、振动等，对汽车平顺性的影响很关键。麦弗逊式独立悬架正是众多汽车悬架中颇具代表性的悬架形式，被各种级别的汽车广泛采用。VPG 软件很好地将这种悬架的模型集成到了其数据库文件中。用户只需选择相应的悬架形式，再依照系统提示输入有关参数即可方便建立悬架VPG 模型。
 

如前所述，本文选择的某款轿车采用的是前麦弗逊式独立悬架、后钢板弹簧非独立悬架的布置形式，而依托VPG软件的悬架模型库，可直接打开目录调用前麦弗逊式独立悬架的VPG 模型，这就大大简化了整车仿真的建模过程，在生产实践中则可大大提高设计研发的效率。

后悬架模型的建立过程则略显复杂。由于库文件中无相应的模型，需要首先在CAD 软件中建立钢板弹簧悬架模型，再导入VPG 中进行装配。
 

首先，在VPG 的Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ 菜单中选择前悬架的类型，此处我们选择麦弗逊(ＭｃＰｈｅｒｓｏｎ) 式悬架。然后自主确定悬架总成相关部件(如横向稳定器、转向系统) 的形式，以及悬架几何模型的结点坐标。紧接着，系统会提示编辑如下缺省的内容: 弹簧刚度、阻尼比、附加点的坐标系、质量、重心、惯性力矩等，详见图2 ~ 图8。

图2　麦弗逊式前悬架结构定义

图3　悬架几何节点位置定义

图4　非线性悬架单元定义

图5　悬架刚度的定义

图6　弹簧预应力的设置

图7　悬架阻尼的定义

图8　附加节点坐标定义