1．目的及意义

1.1目的及意义

近年来，随着经济的快速增长及城镇交通网络持续完善，人们对汽车的要求也越来越高，希望汽车不仅有很高的行驶速度，而且还要有很好的行驶平顺性、安全性和乘坐的舒适性。

悬架是车身与车轮之间的一切传力装置的总称,其任务是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩,缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,以保证汽车能平顺行驶,提高人们乘坐汽车的舒适性。因此改进悬架系统是提高舒适性的有效方案。

传统的被动悬架参数在设计过程中通常寻找一个最佳的折中方案来确定参数，一经选定就难以改变。也就是只有在特定工况下，汽车的性能才是最佳的；但是工况发生改变(例如路况变化、汽车行驶时的加速、制动、转向等状态变化)，其性能将会变差，这意味着传统悬架难以同时满足舒适性和稳定性的要求，从而限制了汽车性能的进一步提高。随着技术的发展和制造工艺的提高，使得可控悬架在汽车的应用成为可能，对悬架系统采用主动控制，使其能根据不同路况而具有不同的性能，从而协调平顺性和稳定性之间的矛盾，也为扩展传统悬架功能提供了可能性。

1.2国内外研究现状及趋势

在20世纪60年代，国外提出了悬架系统可根据汽车的运动状态和路面状况以及载荷等的变化对悬架的的刚度及阻尼进行动态的自适应调节，使悬架系统始终处于最佳减震状态的主动悬架系统，由于主动悬架结构复杂（需要油泵，储能器，油管，滤油器，油罐等）并且需要消耗车辆的动力，因此不考虑改变悬架的刚度，而是只考虑改变悬架阻尼的半主动悬架应运而生^[1]，美国学者Crosby和Karnopp等人于20世纪70年代提出一种半主动悬架控制的概念，其控制方式在80年代初期开始应用于实际车辆，因所需的外部能量较少也被称为无源主动悬架^[2]，半主动悬架借鉴主动悬架的控制方式，将被动悬架中的阻尼元件或弹簧元件替换为阻尼或刚度可变的智能型元件，配合相应的半主动控制器，从而可以根据不同的路面实现对悬架参数中弹簧刚度或悬架阻尼的最优调整，获得较好的减振效果，其减振性能明显优于被动悬架^[2]。虽较弱于主动悬架，但是半主动悬架与主动悬架相比有几乎不消耗车辆动力，而且制造可控阻尼器没有制造电液伺服的液力执行元件复杂，故制造成本低等特点。因而半主动悬架有较好的应用前景。

由于阻尼调节相对于刚度调节更为容易，因此大多半主动悬架通过可控阻尼器实现系统控制力调节。阻尼大小的调节一般通过调节阀口的开合大小或改变流体的粘度系数来实现，其中阀口开合大小的调节通常采用电磁或电液技术，但这两种技术存在体积较大、结构复杂且不稳定等缺点^[3]。流体粘度系数的改变则是应用新型功能材料(如电流变液和磁流变液材料)，其中磁流变液在屈服应力、能耗安全性、适应温度与化学稳定特性等方面均领先于电流变液，在近年来逐渐成为半主动悬架系统智能控制领域的研究热点^[4]。采用磁流变阻尼器的半主动悬架系统具有响应迅速、输出阻尼力大且顺逆连续可调、动态范围广以及耗能较低等优良特点，因此同样具有全频域控制能力，而且其机械结构与传统被动悬架类似，仅仅需要小幅值直流电驱动，造价相比较主动悬架大大降低，代表了车辆悬架技术未来的发展方向，因而具有广泛的应用前景。{title}

2. 研究的基本内容与方案

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2.1设计的基本内容和目标

本课题针对这一问题，对由变阻尼减振器构成的半主动悬架系统进行动力学分析。主要内容包括

1. 分析车身振动的单质量系统模型；

2. 对悬架与车架之间的应力进行有限元分析，了解前后悬架处与车架接触点的应力分布情况；

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