某轿车后悬架改型分析研究

胡礼 陈海 郝锌 肖强 王永

摘 要：文章通过用Hypermesh2019进行网格划分，然后用ABAQUS进对某轿车后悬架进行强度、刚度、前束、外倾梯度分析，在不改变各项性能指标的情况下，把原液压成型结构改成冲压成型V型结构，不仅降低了开发成本，还解决了公司无法生产液压梁的问题，也为以后同类产品的研发提供设计参考。

关键词：后悬架;分析;液压

中图分类号：U463.33  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）15-122-03

Abstract：In this paper， meshing in Hypermesh2019， and then use ABAQUS into a car rear suspension for strength， stiffness， toe， extraversion gradient analysis， under the condition of without changing the performance indicators， the original hydraulic forming structure to stamping forming a v-shaped structure， not only reduces the cost of development， has solved the problem of the company cannot produce hydraulic beam， also provide design reference for the similar product research and development.

Keywords： Rear suspension; Analysis; Hydraulic

CLC NO.： U463.33  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）15-122-03

前言

随着汽车行业的不断发展，市场竞争逾越激烈，人们对汽车的要求也越来越高，不仅要求价格低，各项品质性能还不能降低，使得各大整车厂务必以最低的成本在最短的时间内推出质量最好的产品。悬架系统作为轿车最为重要的结构部件，它的各项性能直接影响着整车的舒适性、稳定性和安全性，所以悬架设计的品质将直接影响产品在市场上的声誉。

本文以某轿车后悬架为例，通过在Hypermesh2019里进行网格划分，然后用ABAQUS进对某轿车后悬架进行强度、刚度、前束、外倾梯度分析，在不改变各项性能指标的情况下，把原液压成型结构改成冲压成型V型结构，不仅降低了开发成本，还解决了公司无法生产液压梁的问题，也为以后同类产品的研发提供设计参考。

1 有限元模型建立

由于后悬架的零件比较多，简化处理几何模型后，采用网格尺寸为4mm，建立的有限元模型如下：

其中原模型单元数为74640个，新模型单元数为90854个。

1.1 材料参数

为了以上两个模型计算对比方便，现将材料参数统一要求如下：

1.2 分析方法

运用ABAQUS的Static General分析方法，对后悬架原结构和新结构进行强度、刚度、前束、外倾梯度变化对比分析。

1.3 分析目标

根据某主机厂要求，新结构的各项指标（包括强度、刚度、前束、外倾梯度变化）均要达到甚至优于原结构的值。

2 分析内容

本文中分析内容主要考察的是强度分析、扭转刚度分析、前束、外倾梯度变化分析。

2.1 模態分析（自由模态）

2. 1.1 模态频率

2. 1.2 模态振型

从以上对比分析来看，新模型和原模型的振型不仅一致，而且模态的频率也达到了原结构的值，满足设计要求。

2.2 扭转刚度分析

通过计算，原模型的扭转刚度为19.71N/mm，新模型的扭转刚度为21.49N/mm，达到了原结构的刚度值，满足设计要求。

2.3 强度分析

本文只选取两个常规工况（上跳和侧滑）关重部件进行对比分析，对比结果如下：

从上表强度分析可以看出，新结构中各部件的应力值除上跳工况纵臂的应力略有增加外，其余均是降低的，且各部件的应力值远远低于各材料的屈服极限，满足设计要求。

2.4 前束外倾梯度变化分析

本文只考察前束角、外倾角分别在侧倾、纵向和横向工况下的变化值，具体分析结果如下：

从以上表格中可以看出，新结构的6个指标都能满足原结构目标值，其中4个指标还优于目标，满足设计要求。

2.5 分析比较

从上面的所有分析结果对比来看，新模型采用冲压V型梁后，在模态、扭转刚度、强度前束外倾梯度变化等方面，均能达到原液压横梁的各项指标值，甚至有部分指标还优于

原结构，满足设计要求。

3 结论

本文以某轿车后悬架为例，通过ABAQUS进行后悬架进行强度、刚度、前束、外倾梯度分析，将原液压梁结构改成冲压V型梁结构后，所有性能达到原液压横梁的各项指标值，甚至有部分指标还优于原结构，满足设计要求。加上冲压V型梁工艺难度比液压成型梁低很多，相应开发成本也低，还解决了公司无法生产液压梁的问题。因此，将液压成型梁改成冲压V型梁方案完全可行。也为今后同类产品设计提供参考。

参考文献

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