第1章 绪论 1
1.1 汽车悬架的组成 1
1.1.1 悬架系统的组成及分类 1
1.1.2 悬架系统中的力学元件 1
1.2 悬架系统的发展历程 5
1.3 现代悬架设计模式 7
1.3.1 传统的汽车悬架设计模式 7
1.3.2 基于CAE的现代悬架设计模式 8
1.4 汽车悬架中的橡胶元件 10
1.4.1 橡胶元件在汽车悬架中的应用 10
1.4.2 悬架橡胶元件对于整车性能的影响 15
1.5 国内外研究状况 17
1.6 本书的内容及意义 19
第2章 汽车悬架设计方法及理论 21
2.1 悬架系统一般设计过程 21
2.1.1 悬架形式分析 21
2.1.2 悬架的设计目标 22
2.1.3 设计程序 22
2.1.4 悬架性能指标介绍 23
2.2 悬架运动学分析方法 25
2.2.1 悬架平面机构运动学分析 25
2.2.2 悬架空间运动学分析 26
2.3 ADAMS仿真软件的理论基础 29
2.3.1 ADAMS分析软件及其特点 29
2.3.2 ADAMS仿真软件的理论基础 31
第3章 橡胶弹性元件性能的理论计算与预测 38
3.1 基于弹性理论的橡胶衬套刚度计算 38
3.1.1 径向刚度理论公式 39
3.1.2 轴向刚度理论公式 40
3.1.3 扭转刚度理论公式 40
3.2 带减弱孔衬套刚度的公式计算 40
3.2.1 垂直减弱孔方向 42
3.2.2 正对减弱孔方向 42
3.3 橡胶元件蠕变性能的灰色拓扑预测 43
3.3.1 灰色拓扑预测方法 44
3.3.2 应用算例 45
3.3.3 结论 47
3.4 疲劳性能的预测方法 47
3.5 小结 49
第4章 橡胶弹性元件的有限元分析 50
4.1 有限元分析方法概述 51
4.1.1 有限元方法概述 51
4.1.2 有限元软件的应用 53
4.1.3 有限元算法的特点 54
4.1.4 有限元方法在橡胶零部件分析中的运用 56
4.2 橡胶材料的本构模型 58
4.2.1 橡胶材料概述 58
4.2.2 橡胶材料的本构模型 59
4.2.3 橡胶材料数据的获得 61
4.3 悬架橡胶元件的失效形式 64
4.3.1 疲劳失效 64
4.3.2 黏着失效 64
4.3.3 刚度失效 65
4.3.4 蠕变失效 65
4.4 有限元分析实例 65
4.4.1 悬架摆臂衬套变形响应分析 65
4.4.2 稳定杆衬套刚度分析 67
4.4.3 带有减弱孔的橡胶衬套刚度分析 69
4.5 有限元法在橡胶弹性元件分析中的发展 70
4.5.1 精确拟合橡胶静、动态形变的本构模型 70
4.5.2 提高自动化的网格处理能力 71
4.5.3 非线性问题的高效求解 71
4.5.4 橡胶弹性元件的流固耦合分析技术 72
4.5.5 橡胶失效及疲劳分析的突破 72
第5章 橡胶弹性元件的试验 74
5.1 试样试验 74
5.1.1 硫化橡胶性能要求 74
5.1.2 拉伸性能试验 75
5.1.3 撕裂强度测试 76
5.1.4 压缩时的滞后损失试验 77
5.1.5 定负荷下压缩永久变形的测定 78
5.1.6 耐热空气试验 79
5.2 典型橡胶弹性元件产品试验 80
5.2.1 橡胶衬套试验 80
5.2.2 限位块试验 80
5.3 橡胶元件动态性能测试及分析 82
5.3.1 橡胶衬套动态试验及分析 84
5.3.2 与动态特性有关的因素 87
5.4 小结 87
第6章 橡胶衬套对悬架定位参数的影响 88
6.1 橡胶衬套刚度变化对悬架运动学特性的影响 88
6.1.1 橡胶衬套刚度增大两倍时的悬架运动学仿真 89
6.1.2 橡胶衬套刚度减小50％时的悬架运动学仿真 90
6.2 橡胶衬套磨损对于悬架车轮定位角的影响 92
6.3 小结 94
第7章 基于弹性运动学的悬架橡胶衬套刚度优化设计 95
7.1 优化计算方法介绍 95
7.1.1 概述 95
7.1.2 序列二次规划算法 96
7.2 基于弹性运动学的悬架橡胶衬套刚度优化设计 100
7.2.1 多连杆后悬架模型的建立 100
7.2.2 优化分析及流程 102
7.3 橡胶衬套对于车辆操纵稳定性的影响分析 107
7.3.1 整车模型的建立 107
7.3.2 操纵稳定性的仿真工况介绍 111
7.3.3 仿真模型的试验验证 112
7.3.4 橡胶衬套优化后的操纵稳定性对比研究 112
7.4 小结 114
第8章 悬架橡胶元件对于车辆NVH性能影响的分析方法 115
8.1 车辆NVH概述 115
8.1.1 车辆NVH特性 115
8.1.2 车辆高行驶里程后的橡胶元件特性变化 116
8.1.3 轮胎老化与车辆的NVH性能[104] 117
8.2 悬架橡胶元件对于车辆NVH性能影响的分析方法 117
8.2.1 二次回归正交组合设计基本理论 117
8.2.2 基于ADAMS的车辆振动性能分析 122
8.2.3 计算介绍 126
8.2.4 结果分析 136
8.3 给定振动目标值反求橡胶元件特性 137
8.4 小结 138
第9章 悬架橡胶弹性元件设计技术发展 139
9.1 更为优良的力学性能 139
9.2 更优的结构适应性 140
9.3 轻量化的要求 142
9.4 环保型发展方向 143
第10章 汽车悬架系统集成软件开发 144
10.1 总体设计思路 144
10.2 数据库结构设计及功能 146
10.2.1 数据库结构设计 146
10.2.2 数据库功能 147
10.3 选型、匹配模块设计 147
10.4 三维参数化总布置设计系统 148
10.4.1 系统简述 148
10.4.2 三维参数化总布置系统设计 149
10.5 仿真模块设计和ADAMS二次开发 151
10.5.1 仿真模块设计 151
10.5.2 ADAMS二次开发 152
10.6 小结 153
第11章 全文总结 154
附录A 正交表及其表头设计 156
附录B 响应面及等高线图 158
参考文献 173