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悬架系统稳定杆连杆建模方法研究

李小珊

上汽通用五菱汽车股份有限公司

摘要：建立基于悬架多体系统非线性特性的稳定杆连杆有限元强度分析模型，通过道路实测

数据作为载荷输入进行仿真，得到稳定杆连杆的应力和稳定杆连杆球销硬点载荷。将仿真结果与

压杆失稳理论和压杆台架试验的结果进行对比，并通过实车验证，结果表明稳定杆连杆有限元模

型精准预测了实车受力情况。

关键词：稳定杆连杆，悬架，非线性，失稳

Brake-squealStudyonModelingMethodofStabilizing

LinkageofSuspensionSystem

LiXiaoshan,

SAICGMWulingAutomobileCo.,Ltd

Abstract：BuildingastabilizinglinkageFEAmodelthatisbaseonnonlinearcharacteristicsof

suspensionmulti-bodysystem.Usingtheroadtestdataasinputload,thestressandhardpointloadof

stabilizinglinkagearegottenfromthesimulation.Thesimulationresultsandthecompressivebar

instabilitytheoryandcompressivebarbenchtestresultsarecomparedbyvehicle’sroadtest.Thestudy

resultsshowthatthestabilizinglinkagemodelaccuratelypredictsrealvehicleloadingconditions.

Keywords：StabilizingLinkage;Suspension,Nonlinear;buckle.

1前言

由汽车转向产生的侧倾力矩将引起内侧向外侧车轮的载荷转移，产生车身侧倾，此时，安装

在悬架系统上的横向稳定杆组件可提供一个绕侧倾轴线的回位力矩，即提高侧倾角刚度，减小车

[1,2]

身倾斜。稳定杆组件由横向稳定杆、稳定杆连杆、稳定杆衬套和夹箍组成，对整车侧向稳定

性有重要影响。

稳定杆系统中对稳定杆连杆的建模分析，国内相关文献资料较少。稳定杆杆连杆在工作中主

要承受两端球铰的压缩载荷，属于典型的两端铰支压杆，传统的强度校核方法有两种：通过失稳

[3]

理论公式或台架试验方法获得其临界载荷。而实际中稳定杆连杆并非理想压杆，与边界条件简

化的失稳理论公式和压杆台架试验获取的临界载荷都有较大的误差。文献[4]通过约束稳定杆连

杆一端所有自由度，另一端加载启动力矩进行疲劳分析，发现稳定杆连杆头部断裂原因为球铰启

动力矩过大所致；这是传统台架试验方法，文献未进一步叙述与实际情况的差异。文献[5]进一

步关注了实际工况的稳定杆连杆载荷情况：通过采集试验场工况中稳定杆连杆的最大应变，反算

出稳定杆连杆的最大受力值。

汽车悬架的非线性因素一般集中在悬架弹簧、阻尼及橡胶衬套和轮胎上，在进行悬架系统建

[6,7]

模及动态特性分析时，其非线性特性对分析结果影响十分突出，不容忽视。本文以某轿车悬

架为研究对象，建立了基于Abaqus软件平台的悬架非线性特性的多体系统有限元模型，通过路

谱采集获取载荷作为输入，进行稳定杆连杆的强度分析，并对比失稳理论及台架试验获取的临界

载荷结果，对该建模方法进行评价。

2三种临界载荷获取方法

三种临界载荷获取方法分别为①压杆失稳理论计算，②压杆台架试验测试，③悬架多体系统