底盘悬架系统自动化仿真方法研究与应用

王涛，韩超，朱波，李刚，常海啸，佟凯旋

中国第一汽车股份有限公司研发总院 汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室，吉林 长春 130011

乘用车底盘悬架强度耐久性能开发一般流程是底盘设计工程师完成悬架模型设计，载荷开发工程师分解悬架硬点的静、动态载荷，强度耐久工程师负责副车架、转向节和控制臂等单件结构的强度校核及优化改进，试验工程师进行试验验证，试验验证首先要开展的是悬架系统静态大负荷及单轴耐久台架试验，然后进行整车承载系统耐久试验[1−3]。强度耐久CAE工程师除了要对悬架每个单件结构进行强度耐久分析及优化改进外，还要针对底盘悬架系统静态大负荷及单轴耐久台架试验，建立悬架系统仿真模型，其目的主要有以下3点：1)通过悬架系统仿真，对比分析系统台架试验，从而提升悬架系统台架试验一次成功率；2)通过悬架系统仿真，可以预测悬架系统薄弱环节，从而指导悬架系统“失效链”设计；3)通过载荷位移曲线法，预测悬架系统各方向的承载能力。然而，由于悬架系统建模涉及弹簧、衬套及限位、局部坐标系等众多因素，模型复杂，建模周期长，不同工程师建模方法不一样，导致同一个悬架系统静强度及单轴耐久仿真结果一致性差[4−7]。

本文基于TCL脚本语言，将悬架硬点坐标及局部坐标系方向坐标、橡胶衬套刚度、轮心载荷固化为标准模板。先进行梁单元刚度等效的悬架系统自动化建模，基于刚度等效的悬架系统模型，进一步实现副车架、转向节、控制臂和减振器等真实结构的自动化替换，自动调用输出信息及边界条件模板，完成悬架系统强度耐久仿真模型自动化建立。……