悬架的性能直接影响车辆的操纵稳定性、乘坐舒适性等整车性能。而橡胶弹性元件对悬架系统有着至关重要的作用，尤其对于高速行驶的车辆显得更为重要。在实际设计工作中，存在如何确定这些橡胶件性能的要求、根据这些要求如何设计出合理的零部件等诸多问题。本书对汽车悬架及橡胶弹性元件的设计机理进行研究，提出了悬架橡胶弹性元件工程分析及其相关性能参数确定的设计方法，并就橡胶元件对整车性能的影响进行了仿真分析；最后，介绍了
汽车悬架系统集成开发平台，描述了该系统主要模块的基本原理和结构功能。本书可作为从事汽车悬架橡胶弹性元件研发的工程技术人员的专业技术参考书和从事汽车结构设计人员了解橡胶弹性元件的参考书，也可作为高等院校相关专业的教师及研究生的指导书。
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前言0
第1章 绪论11.1 汽车悬架的组成11.1.1 悬架系统的组成及分类1
1.1.2 悬架系统中的力学元件1
1.2 悬架系统的发展历程5
1.3 现代悬架设计模式71.3.1 传统的汽车悬架设计模式7
1.3.2 基于CAE的现代悬架设计模式8
1.4 汽车悬架中的橡胶元件101.4.1 橡胶元件在汽车悬架中的应用10
1.4.2 悬架橡胶元件对于整车性能的影响15
1.5 国内外研究状况17
1.6 本书的内容及意义19
第2章 汽车悬架设计方法及理论212.1 悬架系统一般设计过程212.1.1 悬架形式分析21
2.1.2 悬架的设计目标22
2.1.3 设计程序22
2.1.4 悬架性能指标介绍23
2.2 悬架运动学分析方法252.2.1 悬架平面机构运动学分析25
2.2.2 悬架空间运动学分析26
2.3 ADAMS仿真软件的理论基础292.3.1 ADAMS分析软件及其特点29
2.3.2 ADAMS仿真软件的理论基础31
第3章 橡胶弹性元件性能的理论计算与预测383.1 基于弹性理论的橡胶衬套刚度计算383.1.1 径向刚度理论公式39
3.1.2 轴向刚度理论公式40
3.1.3 扭转刚度理论公式40
3.2 带减弱孔衬套刚度的公式计算403.2.1 垂直减弱孔方向42
3.2.2 正对减弱孔方向42
3.3 橡胶元件蠕变性能的灰色拓扑预测433.3.1 灰色拓扑预测方法44
3.3.2 应用算例45
3.3.3 结论47
3.4 疲劳性能的预测方法47
3.5 小结49
第4章 橡胶弹性元件的有限元分析504.1 有限元分析方法概述514.1.1 有限元方法概述51
4.1.2 有限元软件的应用53
4.1.3 有限元算法的特点54
4.1.4 有限元方法在橡胶零部件分析中的运用56
4.2 橡胶材料的本构模型584.2.1 橡胶材料概述58
4.2.2 橡胶材料的本构模型59
4.2.3 橡胶材料数据的获得61
4.3 悬架橡胶元件的失效形式644.3.1 疲劳失效64
4.3.2 黏着失效64
4.3.3 刚度失效65
4.3.4 蠕变失效65
4.4 有限元分析实例654.4.1 悬架摆臂衬套变形响应分析65
4.4.2 稳定杆衬套刚度分析67
4.4.3 带有减弱孔的橡胶衬套刚度分析69
4.5 有限元法在橡胶弹性元件分析中的发展704.5.1 精确拟合橡胶静、动态形变的本构模型70
4.5.2 提高自动化的网格处理能力71
4.5.3 非线性问题的高效求解71
4.5.4 橡胶弹性元件的流固耦合分析技术72
4.5.5 橡胶失效及疲劳分析的突破72
第5章 橡胶弹性元件的试验745.1 试样试验745.1.1 硫化橡胶性能要求74
5.1.2 拉伸性能试验75
5.1.3 撕裂强度测试76
5.1.4 压缩时的滞后损失试验77
5.1.5 定负荷下压缩永久变形的测定78
5.1.6 耐热空气试验79
5.2 典型橡胶弹性元件产品试验805.2.1 橡胶衬套试验80
5.2.2 限位块试验80
5.3 橡胶元件动态性能测试及分析825.3.1 橡胶衬套动态试验及分析84
5.3.2 与动态特性有关的因素87
5.4 小结87
第6章 橡胶衬套对悬架定位参数的影响886.1 橡胶衬套刚度变化对悬架运动学特性的影响886.1.1 橡胶衬套刚度增大两倍时的悬架运动学仿真89
6.1.2 橡胶衬套刚度减小50%时的悬架运动学仿真90
6.2 橡胶衬套磨损对于悬架车轮定位角的影响92
6.3 小结94
第7章 基于弹性运动学的悬架橡胶衬套刚度优化设计957.1 优化计算方法介绍957.1.1 概述95
7.1.2 序列二次规划算法96
7.2 基于弹性运动学的悬架橡胶衬套刚度优化设计1007.2.1 多连杆后悬架模型的建立100
7.2.2 优化分析及流程102
7.3 橡胶衬套对于车辆操纵稳定性的影响分析1077.3.1 整车模型的建立107
7.3.2 操纵稳定性的仿真工况介绍111
7.3.3 仿真模型的试验验证112
7.3.4 橡胶衬套优化后的操纵稳定性对比研究112
7.4 小结114
第8章 悬架橡胶元件对于车辆NVH性能影响的分析方法1158.1 车辆NVH概述1158.1.1 车辆NVH特性115
8.1.2 车辆高行驶里程后的橡胶元件特性变化116
8.1.3 轮胎老化与车辆的NVH性能［104］117
8.2 悬架橡胶元件对于车辆NVH性能影响的分析方法1178.2.1 二次回归正交组合设计基本理论117
8.2.2 基于ADAMS的车辆振动性能分析122
8.2.3 计算介绍126
8.2.4 结果分析136
8.3 给定振动目标值反求橡胶元件特性137
8.4 小结138
第9章 悬架橡胶弹性元件设计技术发展1399.1 更为优良的力学性能139
9.2 更优的结构适应性140
9.3 轻量化的要求142
9.4 环保型发展方向143
第10章 汽车悬架系统集成软件开发14410.1 总体设计思路144
10.2 数据库结构设计及功能14610.2.1 数据库结构设计146
10.2.2 数据库功能147
10.3 选型、匹配模块设计147
10.4 三维参数化总布置设计系统14810.4.1 系统简述148
10.4.2 三维参数化总布置系统设计149
10.5 仿真模块设计和ADAMS二次开发15110.5.1 仿真模块设计151
10.5.2 ADAMS二次开发152
10.6 小结153
第11章 全文总结154
附录A 正交表及其表头设计156
附录B 响应面及等高线图158
参考文献173
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