都有了！汽车悬置系统正向开发设计仿真所要学的内容

12天前浏览1336

导读：大家好，我是仿真秀专栏作者，某主机厂教授级高工吕老师，目前在汽车行业从业有 27 年，前8年在汽车零部件厂家工作，做过车桥和消防器材，还做过预应力的一些产品，比如说造桥梁的一些吊具锚具。

自2004年以后到现在，这19年我都在汽车主机厂工作，主要从事汽车发动机的悬置设计，当然也主管过一些前端附件驱动系统，还有动力总成操纵系统的设计开发，包括离合器和汽车燃油系统的开发也接触过。

在这期间，我还在整车性能相关的NVH研究所干过 5 年，在汽车动力学模拟和仿真方面，以及汽车噪声震动控制方面还是有比较深入的研究的。截至到目前，我发表的论文有 30 多篇， SCI 收录一篇， EI 有 7 篇，北大核心收录有 7 篇，发明专利也有 15 项，另有计算机著作权 2 项。

一、汽车悬置仿真全部内容

我认为汽车悬置设计仿真内容包括系统仿真和零部件仿真两部分。

一方面是系统仿真。它包括解耦分析和系统优化，还有悬置支架的一些仿真。这部分内容要求悬置系统工程师能够独立完成，并能够掌握相关的标准和编制相关程序。比如模态解耦就可以用Adams/ motion和matlab来完成。当然，悬置系统仿真还必须掌握强迫响应分析、解藕率和频率的优化。其中DOE、稳健性必须结合 Matlab 加 iSIGHT 才能够更好地实现。最后就是28工况计算，非线性刚度设计等都需要掌握。

另一方面是汽车零部件仿真。包括悬置支架模态，动刚度，强度，疲劳，还有橡胶元件静刚度，动刚度和疲劳分析这些内容。此外液压悬置也能做一些仿真，比如等效活塞面积，上液室体积刚度，惯性通道等几种参数。还有液压低频性能的计算结果，这也是需要用 Matlab程序来编写，再把上面的这些求到的数据放进去进行拟合得到的。紧固件设计中的螺栓紧固力计算滑移分析等等。

二、悬置系统的正向开发

汽车悬置系统的正向开发是一个涉及多个阶段和方面的综合性过程。这个过程从概念设计开始，一直延续到产品的测试和验证。

上图是悬置的一个开发的流程，正向开发基本按照流程来进行的。而流程图上方是悬置的发展历程，从简单到复杂的发展的历史，从橡胶悬置到液压悬置，最后到悬置半主动主动。

以下是汽车悬置系统正向开发的主要步骤和考虑因素：

(1)概念设计：在开发的初始阶段，工程师们会基于车辆的整体性能要求和设计目标，确定悬置系统的基本结构和功能。这包括确定悬置的类型（如橡胶悬置、液压悬置等）、布局以及预期的性能特性。

(2)详细设计：在概念设计确定后，进入详细设计阶段。这一阶段主要关注悬置系统的具体设计细节，如悬置的几何形状、材料选择、连接方式等。同时，还需要考虑悬置系统的动态特性，如固有频率、阻尼比等，以确保其在各种工况下都能提供稳定的支撑和隔振效果。

(3)仿真分析：在详细设计完成后，通常会使用计算机仿真技术对悬置系统进行性能预测和优化。通过仿真分析，可以评估悬置系统在不同工况下的振动和噪声特性，以及其对整车性能的影响。根据仿真结果，可以对设计进行迭代和优化，以提高悬置系统的性能。例如《基于Matlab和iSight动力总成悬置系统优化设计攻略》和《ADAMS汽车NVH悬置系统设计开发攻略》

(4)样件制作与测试：经过仿真分析优化后，制作悬置系统的样件，并进行实际的测试和验证。测试通常包括静态性能测试、动态性能测试以及耐久性测试等。通过测试，可以进一步验证悬置系统的性能是否满足设计要求，并发现可能存在的问题。

(5)问题解决与改进：如果在测试过程中发现问题，需要对设计进行针对性的改进，并重新制作样件进行测试。这一过程可能需要反复进行，直到悬置系统的性能达到预期目标。

(6)量产准备：当悬置系统的性能满足要求后，就可以进行量产准备。这包括制定生产工艺、采购生产设备、培训生产人员等。同时，还需要制定相关的质量控制标准和检验方法，以确保量产的悬置系统性能稳定可靠。

三、汽车悬置系统仿真体系

自2022年以来，围绕汽车悬置仿真的全部内容，我在仿真秀官网和APP陆续发布多套汽车悬置系统分析视频课程(为订阅用户提供VIP群交流+学习资料等+不定期加餐直播)，正在构建全网独特的"汽车悬置系统仿真设计分析知识体系"，它们包括：

1、《基于Matlab和iSight动力总成悬置系统优化设计攻略》旨在让用户学会用MATLAB编制悬置系统解耦程序。

2、《基于Excel 的动力总成，悬置系统优化设计软件编制》可以完成动力总成惯量参数的，比如惯量参数的合成、相减，还有惯量参数的平移、旋转。还可以计算 TRA的位置，画出 TRA的与左右悬置连线关系图，然后还能进行一个悬置系统初始刚度设计，特别是TRA布置的那种悬置，可以算出它的初始的力，把初始刚度给预测出来。

3、《电动汽车 EV 的悬置系统开发案例与解析》主要讨论电动车悬置系统设计规范，包括布置方式、系统模态和解偶要求、位移控制要求、非线性刚度曲线定义、28工况与传统车的差异、悬置支架性能要求、隔振性能要求等。并用一个案例的实际问题，对电动车悬置设计思想、分析方法、试验验证进行讲解。

4、《电动车悬置支架有限元分析课程》包括了模态，动刚度，还有滑移分析这些内容。主要包括OPTISTRUCT、ABAQUS软件进行电动车悬置支架模态分析、动刚度分析；ABAQUS软件进行钣金类、铸造类和塑料类电动车悬置支架28工况应力分析；ABAQUS软件进行组合类电动车悬置支架有限元分析；OPTISTRUCT软件进行钣金类、铸造类电动车悬置支架拓扑优化。

5、《电动汽车悬置支架螺栓滑移分析》还单独做了一个内容。介绍多个部件导入后的装配，材料的设置，分析步，载荷设定，求解计算，后处理，让学习者掌握使用ABAQUS进行悬置支架的滑移分析，进而找出螺栓或者电机总成壳体安装凸台断裂的原因。该方法在传统燃油车上也一样适用。

6、《基于Abaqus的动力总成悬置系统设计》，这个包括了解耦分析，刚度设计， 28 工况计算，关键位移的标注，还有单个悬置的隔振分析。这些内容课程的内容非常丰富。

7、《悬置系统设计的入门课程》是有关Adams的，这两个课程虽然有点类似，但是差异还是有的。我个人觉得我这里面的这课程，如果再加一个橡胶弹性元件分析的课程，基本上就已经把悬置系统设计所要做的仿真分析的内容全部讲到了。这套系列课程我也正在准备中，如果有需要的话请拭目以待。

四、汽车悬置仿真关键技术与应用

我个人觉得有 Matlab优化设计，再加上 Abaqus或者Adams的，各选一个配合，再加上悬置支架的分析，当然还有一个橡胶衬套分析的内容，基本上大家就可以把悬置系统正向开发设计所要学的内容基本上全部能够学到，只要肯学习，大家都可以变成专家。后期经过一段时间的沉淀，都能变成专家。

为了帮助用户理解汽车悬置仿真关键技术与应用，4月18日20时，由仿真秀主办的2024年汽车设计仿真专题报告会第五期将邀请任职于国内某主机厂教授级高级工程师，仿真秀优秀讲师-吕老师做《汽车悬置系统开发关键技术与应用讲解》专题报告。让读者熟悉汽车悬置系统开发流程、悬置系统仿真分析软件以及分析项目和汽车悬置系统正向开发需要具备哪些能力。

以下是直播安排

2024汽车设计仿真（五）：汽车悬置系统开发关键技术与应用讲解-仿真秀直播