基于ADAMS的滚珠丝杠式ISD悬架平顺性仿真研究

孙晓强，陈 龙，张孝良，聂佳梅，陈 兵

(江苏大学汽车与交通工程学院，镇江 212013)

乘坐舒适性是车辆的重要性能指标之一，悬架系统性能的优劣直接影响车辆的这个指标.传统被动悬架由于其刚度和阻尼不能随外界状况变化而变化，因而难以满足人们对车辆性能的要求.主动悬架可以根据路面作用力的大小和汽车的运动状态，自适应改变悬架参数使其性能达到最优，但结构复杂、成本高、普及难[1].半主动悬架系统中的时滞影响人体较敏感的悬架系统低频特性，甚至导致反馈控制系统的失稳[2].所以，积极探索提高被动悬架性能的新技术具有重要意义.

2002年Smith提出惯容器元件，随后惯容器被应用到车辆悬架中以改善车辆综合性能[3-5].2007年江苏大学[6-8]提出 ISD(Inerter-Spring-Damper，ISD)悬架的概念，并证实应用惯容器能够提高悬架隔振性能.文中在虚拟环境里建立滚珠丝杠式ISD悬架1/4模型，通过联合仿真分析，对ISD悬架在不同类型激励作用下的平顺性响应进行初步研究，以进一步了解ISD悬架的性能特点，为开展ISD悬架实车应用奠定基础.

1 ISD悬架

1.1 ISD悬架基本原理

ISD悬架结构如图1，构成ISD悬架的基本元件有3个，即惯容器、弹簧和阻尼器，根据新机电相似理论，它们分别与电学网络中的电容、电感和电阻相对应[4].类比电学元件的特性可知，弹簧具有相位滞后及“通低频，阻高频”的作用，惯容器具有相位超前及“通高频，阻低频”的特性.

图1 ISD悬架示意图

如图1(a)所示的I型ISD悬架，第一级采用惯容器和阻尼……