二、模型概要

二 、模型概要

分析时所使用的模型主要包括转向系统、悬架系统两部分，按照1、2项中的说明对每一部分分别进行对标验证，然后再组装成整车模型。模型的搭建和分析使用ADAMS软件。

1.转向系统模型

转向系统模型如图8.5.1所示，具有非线性振动传递特性。在转向助力泵工作的状态下，在齿条端激励，通过转向盘旋转方向的振动响应，可以显示转向盘扭转共振相对于激励的变化。图8.5.2为在齿条端加振试验概要。

对于线性模型来讲，虽然可以用等价黏性衰减系数来模拟摩擦特性，但是很难再现图8.5.1那样的特性，如果采用等价黏性衰减模型，会出现无法将摩擦数值替换为设计标准的问题。为了实现这一目的，必须采用非线性模型，以准确地模拟摩擦特性。

图8.5.1 转向系统扭转共振的激励依赖性

图8.5.2 齿条接头激励

下面介绍详细的建模方法。

1）不需对转向系统部件中的滑动部位逐一模型化，而是搭建能够展现转向系统整体振动特性（非线性）的简易物理模型。

2）在转向柱、输入轴和齿条等三个部位定义摩擦，并分别按照图8.5.3所显示的那样，由表现黏滑摩擦状态的弹簧和表现滑动状态的库仑摩擦直接结合在一起，构成转向系统模型。

图8.5.4中显示的是转向盘旋转方向振动响应的实测和分析结果。分析结果再现了转向系统扭转共振的非线性特征，因此，确认所搭建的模型能够很好地再现实际问题。

图8.5.3 激励模型

图8.5.4 转向系统扭转共振测试与分析值(https://www.daowen.com)

2.悬架系统模型

对多连杆式悬架系统进行了模型化。对于制动抖动和转向盘摆振现象，由于减速度不同，发生振动时使用的悬架系统衬套的刚度特性领域存在差异，如图8.5.5所示。因此，使用线性分析方法，在同一个模型中完成上述两种现象分析是不可能的。基于这一点，通过准确地表现悬架系统中包含的衬套位移和激励特性的模型，可以很好地展现相对于外激励的振动特性变化，在同一个模型中可以完成制动抖动和转向盘摆振的分析。表8.5.1及图8.5.6中显示的是对制动抖动及转向盘摆振影响最大的悬架系统前后方向共振模态。分析结果与4立柱台架实验测试结果处于相同的频带，充分地再现了实际问题。

图8.5.5 悬架衬套刚度范围

图8.5.6 悬架系统前后模态

表8.5.1 抖动范围内的共振频率

3.整车模型

利用整车模型可以模拟底盘测功机上的实车行驶实验，对制动抖动及转向盘摆振影响较小的后悬架等可以用等价弹性单元代替，如图8.5.7所示。制动抖动的输入激励是制动力矩变动。假定制动力矩与DTV成比例关系，可以将DTV换算成制动力矩。在轮胎上附加质量，以模拟不平衡量，它所产生的不平衡力及力矩作为转向盘摆振的输入激励。调整转向系统摩擦系数后，制动抖动及转向盘旋转方向的加速度级别如图8.5.8、图8.5.9所示。通过分析可以了解到，增加摩擦系数能够有效减小振动加速度幅值。根据以上分析方法，可以定性地评价转向系统摩擦系数的影响。

图8.5.7 整车模型

图8.5.8 不同摩擦系数时的振动响应（抖动）

图8.5.9 不同摩擦系数时的振动响应（摆振）