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引起的悬架的弹性运动。就悬架动力学而言，由于它主要研究的是悬架弹性元件和阻尼元件对路面振动激励向车身的传递特性，因此对悬架运动学特性的评价指标，就应该是对车身振动产生重要影响的悬架特性指标，总的来讲要包括反映弹性元件刚度特性的参数、反映阻尼元件阻尼特性的参数。如阻尼比和衰减力特性、前后悬架的偏频、车身的固有频率、非簧载质量、悬架的动挠度和静挠度等对汽车平顺性产生影响的参数。同研究悬架运动学和弹性运动学一样，研究悬架动力学特性也分别采用计算机仿真方法和试验方法。计算机仿真分析就是将悬架与路面、轮胎、非簧载质量和簧载质量作为一个整体，根据需要建立2～7或更高自由度的线性或非线性动力学方真模型，通过路面的激励和车身输出特性来研究悬架的动力学传递特性，进而对悬架动力学特性参数进行研究。目前MatLab和ADAMS等软件为汽车悬架动力学的研究提供了非常方便的平台，使悬架动力学的研究得到了很快的发展。
悬架动力学的台架试验包括较多的内容，而且发展得已经较为成熟，这些试验主要是对弹性元件的弹性特性、阻尼元件的阻尼特性、悬架的偏频和阻尼比等重要悬架特性和悬架参数进行测试和评价。而且具有了较多的相关国家标准和行业标准对其进行了规范。鉴于悬架动力学的试验和评价方法发展较为成熟，已经具有较多的相关标准，而悬架运动学尤其是弹性运动学起步较晚，还没有达到成熟的地步，本文仅对悬架运动学和弹性运动学的评价指标和评价方法进行阐述，而对悬架动力学的评价不再进行论述。悬架运动学和弹性运动学的研究对象是悬架系统的导向机构，按导向机构分类，悬架系统分为独立悬架和非独立悬架，相比非独立悬架而言独立悬架的运动学和弹性运动学特性更为复杂，对其进行评价的性能指标和评价方法也更为全面。因此本文所研究和阐述的是独立悬架运动学和弹性运动学的评价指标和评价方法[22][23][24]。本文仅对悬架运动学和弹性运动学的评价指标和评价方法进行阐述，而对悬架动力学的评价不再进行论述。悬架运动学和弹性运动学的研究对象是悬架系统的导向机构，按导向机构分类，悬架系统分为独立悬架和非独立悬架，相比非独立悬架而言独立悬架的运动学和弹性运动学特性更为复杂，对其进行评价的性能指标和评价方法也更为全面。因此本文所研究和阐述的是独立悬架运动学和弹性运动学的评价指标和评价方法。
4.2仿真实验的方案
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本章基于建立的前悬架系统分析模型，利用ADAMS/CAR软件仿真前悬架平行跳动过程中车轮、主销、转向系统的变化，悬架导向系、转向杆系与车身之间的互相影响，从而评价悬架系统的性能，并且通过仿真结果，得出为不同车型、不同轴距、不同质量的汽车算需要的合理的悬架参数。
本章讨论了从轴距2350mm-2950mm，簧上质量从600kg-2500kg的范围内，包括微型车、经济型轿车、高级轿车、大型越野车在内的各种车型采用双横臂悬架的布置方案，经过仿真分析，总结规律。
在仿真的过程中，作者采取ADAMS/CAR中的原始双横臂悬架模型，通过仿真，找出其不符合要求的设计参数，然后通过改变相应的设计参数，使该悬架满足设计要求。接下来，对该模型的轴距、簧载质量、驱动方式等设计参数加以变化，覆盖大多数车型，通过进一步的真分析，得出一系列不同车型对悬架参数的理想要求。通过上述数据，总结出双横臂悬架的设计规律。
由于篇幅有限，作者不能把所有的仿真数据都列在论文里，因此，只选出最有代表性的、符合要求的七组数据，接下来，我们来看仿真的结果。
优化设计时，首先要使原车零部件改动尽可能小；然后应使原悬架性能参数变化比较好的要保持，或者在优化时变得更好，若是往不好的趋势变化，则至少应该还在允许的变化范围内，而对原悬架性能参数变化本来不好（不合理）的那些要在优化设计时性能得到改善、满足要求。
选中的七组方案分别是:
1轴距2350mm簧上质量800kg前驱 2轴距2350mm簧上质量800kg前驱 3轴距2500mm簧上质量900kg前驱 4轴距2500mm簧上质量1200kg前驱 5轴距2650mm簧上质量1400kg前驱 6轴距2650mm簧上质量1400kg前驱 7轴距2800mm簧上质量1600kg后驱 8轴距2950mm簧上质量2500kg后驱
设计这几组实验的目的是在全范围内测试双横臂悬架的性能。从轴距上看，采样
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点从2350mm到2950mm,样本间隔130mm，最小样本的实体采用奇瑞QQ车型，轴距2950的样本实体采用奥迪Q7车型。其中方案1是ADAMS/CAR中自带的悬架方案，方案2是优化后的悬架方案，实验的目的是为了找出合理的悬架布置方案；方案3和4的目的是在轴距相同、簧载质量增加的条件下悬架布置方案的最佳变化规律；方案5-8的目的是为了找出轴距加大、簧上质量也加大的条件下，悬架的布置方案变化规律；其中方案5-6的目的是研究驱动方式对悬架布置的影响。
限于篇幅有限，我们在每组仿真中只选取一条最符合标准的曲线，再把这几组曲线都放入同一图表中做比较。这几组方案分别是
1 ADAMS/CAR中的原始双横臂悬架模型代表曲线为b0；
2下摆臂铰接点向外移动30mm,向上移动25mm；上摆臂外铰接向外移动30mm,向上移动25mm；代表曲线为a341
3下摆臂外铰接点向外移动40mm,向上移动30mm；上摆臂外铰接点向外移动40mm,向上移动30mm；代表曲线为a4
4下摆臂外铰接点向外移动50mm,向上移动33mm；上摆臂外铰接点向外移动50mm,向上移动30mm；代表曲线为b3
5下摆臂外铰接点向外移动60mm,向上移动40mm；上摆臂外铰接点向外移动60mm,向上移动20mm；代表曲线为d4
6下摆臂外铰接点向外移动100mm,向上移动40mm；上摆臂外铰接点向外移动100mm,向上移动20mm；代表曲线为b5
7下摆臂外铰接点向外移动100mm,向上移动40mm；上摆臂外铰接点向外移动100mm,向上移动20mm；代表曲线为c3
8下摆臂外铰接点向外移动100mm,向上移动40mm；上摆臂外铰接点向外移动100mm,向上移动20mm；代表曲线为f3
4.3独立悬架运动学与弹性运动学特性的仿真
如前所述，悬架运动学和弹性运动学主要是研究在车轮与车身发生相对运动时，悬架的导向机构对二者相对运动的引导和约束作用及其对汽车操纵稳定性的影响。评价独立悬架运动学和弹性运动学特性的参数指标就是依此提出的。从反映车轮定位、影响顺从转向、反映车身纵倾和侧倾、反映轮胎回正性和转向轻便性、影响轮胎磨损
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等几个不同角度出发，本文在众多描述独立悬架运动学和弹性运动学特性的参数中指出了反映不同特性的17个参数指标，用这些参数可以较为全面地反映出独立悬架对汽车操纵性能的影响。下面逐一对这些悬架特性参数进行具体阐述
左右车轮平行跳动引起的悬架运动学比较仿真分析
车轮遇到障碍物、路面不平引起的颠簸以及车身的侧倾和纵倾都会引起车轮的上下跳动。左右车轮平行跳动引起的悬架性能参数的变化是分析悬架运动合理性的重要依据。如前所述，在分析车轮跳动引起的悬架运动特性时，车轮的跳动形式可以是两侧车轮同向跳动、两侧车轮反向跳动和单轮跳动。由于两侧车轮反向跳动和侧倾时引起的悬架的运动特性都可以用来描述汽车车身侧倾时悬架的运动情况，而对于本文所论述的独立悬架而言，单侧车轮跳动和两侧车轮平行跳动时的悬架运动特性是类同的，所以本文在此仅就左右车轮平行跳动时两种悬架的运动学特性进行比较仿真分析。本文在仿真分析时，对车轮的输入是由-50mm—50mm的由下到上线形渐增跳动行程。仿真分析得到的悬架主要参数随两侧车轮平行跳动变化关系分别见图4-1至图4-17。
4.3.1前轮外倾角
[25]
。
前轮外倾角是影响汽车操纵稳定重要参数，如前所述，车轮上跳及车轮回落时的外倾变化对车辆直线行使稳定性、稳态转向特性和轮胎的磨损等都有较的大影响。为了使汽车具有较好的操纵稳定性，一般来说，希望在车轮上跳时前轮外倾角向减小的方向变化(1°/50mm较为适宜)，而在下落时朝正值方向变化[26][27]。由图4-1知，原
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双横臂式悬架在车轮上下跳动50mm的行程过程中外倾角变化了约2.5°，而且曲线变化比较陡。改后的悬架在车轮上下跳动100mm的行程过程中外倾角变化了约为1.5°，比原来小了近1°，且曲线变化比较缓和，在车轮下落时呈正向变化。这对于防止制动时因左右制动力误差造成的直线行驶稳定性变坏和减小外倾角引起的地面对轮胎的侧向力使汽车跑偏的趋势都是有利的。因此优化后的双横臂式独立悬架更好地引导和抑制了车轮外倾角在车轮跳动过程中的变化量和变化趋势，这对汽车的直线行驶稳定性和转弯时的操纵稳定性是比较理想的。 4.3.2前束角
如前所述，车轮上跳及车轮下落时的前束变化对车辆的直行稳定性、车辆的稳态响应（不足转向、过多转向）特性有很大的影响[28]，而且在汽车行驶中保持前束不变比在汽车静止时有一个正确的前束更为重要。为了确保良好的直行稳定性和转向时的不足转向特性。希望前轮上跳时呈弱负前束变化。由图4-2可知，原独立悬架和优化后的独立悬架在平衡位置时的前束角都是0.1°，在车轮从初始位置上跳时，原双横臂式独立悬架是呈较弱的负前束变化，基本上能做到使汽车具有较好的直行稳定性和转向时的不足转向特性，但是呈现了较大的前束变化，达到4°。由于较大的正前束容易引起车辆偏摆和侧倾频率响应特征的共振，这对汽车的直线行驶稳定性和转向时的操纵性都是不利的，而且由于大的前束变化对轮胎的磨损也是不利的，所以这是一种不好的趋势。而优化后的悬架则呈现一种较弱的前束变化，控制在1°之内，相对而言是较好的变动趋势。
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