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在各种崎岖不平的复杂路面上的高速越野汽车,不平路面冲击引起的车身扭转载荷会使车辆零部件出现早期疲劳破坏、车身断裂等状况。对于要求具备高速越野能力的高机动的军用轮式车辆而言,路面冲击也对车轮接地性产生不利影响,从而直接影响车辆的行驶性能和高速越野能力。
郭孔辉院士提出了一种新型的机械式消扭悬架系统,以改善不平路面冲击下各车轮载荷分布的均匀性,大幅度减轻车身受到的扭转和动载荷,提高车轮接地性。以郭孔辉院士提出的消扭原理为基础,论文验证新型消扭悬架系统在能降低不平路面引起的车身冲击应力和扭转载荷,改善车轮载荷分布均匀性,在提高车轮的接地性能的前提下,水平路面不会对原车的操纵稳定性产生不利影响。
以富迪探索者Ⅲ SUV车辆为研究对象,在ADAMS/View环境下建立原车和安装消扭悬架的车辆多体动力学模型。对建立的消扭悬架模型进行动力学仿真分析,以验证消扭悬架模型不会出现运动干涉;在纵倾、侧倾和对扭三种典型路面上,对消扭悬架的应用效果进行仿真分析,结果表明消扭悬架系统能够有效改善在不平路面上车轮的受力状况,提高轮胎的附着力,减轻车身承受的扭转载荷,研究了影响消扭悬架性能的主要因素;通过转向稳态仿真试验、转向盘阶跃仿真试验和单移线仿真试验,表明了消扭悬架不会影响原车的操纵稳定性。