在现代汽车悬架设计中,人们大量采用橡胶衬套等柔性连接满足车辆减振降噪的需要,并获得多需要的悬架运动学特性。由于橡胶衬套这类柔性连接的使用,一方面增加了设计分析的复杂性,同时也为根据对悬架性能进行精确设计提供了可能。橡胶在不同方向上的力学特性不相同,利用这种各向异性的特点,可以满足汽车不同方向上特性的要求。因此,人们在橡胶件的形状、结构上采取很多措施增强这些特性。
通过研究优化分析流程以及统一目标函数的确定发现,汽车悬架弹性运动学是指考虑橡胶衬套的弹性作用,研究车轮定位参数与车轮跳动量之间关系的影响。现代汽车对于后悬架运动学要求如下:车轮在上下跳动时,最小的前束角变化;外倾角变化进可能地小;轮距变化要尽可能下。按照上述要求,在车轮上下跳动的过程中,车轮前束角、外倾角以及轮距变化量要求最小,这其实是一起多目标优化设计问题。
从汽车悬架弹性运动学的角度出发,提出了橡胶衬套各向刚度的优化设计分析方法和流程,并以轿车空间四连杆后悬架为算例,建立考虑橡胶元件的悬架模型,通过对优化前后结果进行汽车悬架运动学对比分析,验证了优化分析方法的有效性。分析结果表明,橡胶衬套刚度对于汽车悬架运动学影响较大,尤其能够显著改变车轮前束值变化特性。(zc)